The present study is to evaluate physical and mechanical properties of porous concrete having non cement that mainly causes carbon emission. This study aims to explore eco-friendly concrete technology capable of reducing the amount of carbon emission due to the use of normal cement by substituting it with non cement porous concrete to which alkali-activator and blast-furnace slag powder are impregnated. As experimental variables, 5 %, 6 %, 7 %, 8 %, 9 % and 10 % of alkali-activator were substituted as binders and applied. Testing evaluated in this study were pH value, void ratio, compressive strength and residual compressive strength shown after being immersed in $H_2SO_4$ solution and $Na_2SO_4$ solution. The test results were compared with those tested with the use of porous concrete to which 400 $kg/m^3$ of unit cement amount was applied as binder. In consequence, it was concluded that; as for pH value, it was decreased than was the case in which cement was used, but increased with the more the use of alkali activator; as for void ratio and compressive strength, the mix proportion in which 9 % and 10 % of alkali activator were applied in terms of substitution ratio showed the result similar to the mixture in which 400 $kg/m^3$ of unit cement ratio was applied; and, as for residual compressive strength in the case of being immersed in $H_2SO_4$ solution and $Na_2SO_4$ solution, the compressive strength was increased, thus leading to improved chemical resistance.
The purpose of this study is to investigation the fundamental properties of alkali activated slag of type and concentration of alkali activator. In this paper sodium silicate, sodium carbonate and sodium hydroxide were used as alkaline activator and their concentration were 1, 3, 5 and 7 $Na_2O$ weight percent. The physical properties of alkali activated blast furnace slag cement mortar (AAS) were investigated by flow test and compressive strength. And the hydration properties of AAS characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscope. Result show that Alkali activated slag mortar strengths were continuously increased with adding amount and ages. C-S-H were formed to be the main products up to 28days of hydration.
본 연구에서는 알칼리 자극제의 종류 및 치환율이 고로슬래그 미분말 모르타르의 압축강도에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 알칼리 자극제의 종류는 NaOH, $Ca(OH)_2$, $Na_2SO_4$, KOH의 4수준이며, 치환율은 각각 7.5, 10, 12.5, 15%의 4수준으로 설정하였다. 실험결과, 재령 1일의 표준, 고온양생조건에서 NaOH, KOH가 $Ca(OH)_2$, $Na_2SO_4$에 비해 압축강도의 발현이 크게 나타났다. 알칼리 자극제의 종류에 관계없이 pH가 높을수록 압축강도도 높게 나타나는 경향을 나타냈으며 이는 슬래그가 물과 접하면 슬래그 입자표면에 불투수성 피막이 형성되는데 이러한 불투수성 피막을 알칼리 자극제가 파괴시켜 수화반응을 촉진시킨 것으로 판단된다. 또한 1일 재령의 경우에는 고온양생의 압축강도가 표준양생의 압축강도에 비해 다소 높게 나타났으며 재령 28일의 경우에는 고온양생의 압축강도가 표준양생의 압축강도와 비슷하거나 다소 낮은 결과를 보였다.
본 연구에서는 40 MPa 및 60 MPa급의 고강도 콘크리트를 제조함에 있어서, 보통 포틀랜드 시멘트에 대해 60~80%를 고로슬래그 미분말로 대체하고, 알카리 설페이트계(Modified Alkali Sulfate type) 자극제(Activator)를 활용하여 조기강도 개선효과 및 콘크리트의 길이변화 특성을 고찰하였다. 이에 따라 알카리 자극제를 결합재 대비 1%를 사용한 결과, 미소수화열은 72시간의 누적 발열량이 약 45%가 향상되어 초기의 강도 성능 향상에 기여하는 것으로 판단되며, 콘크리트의 유동성은 다소 감소하였으나, 3일과 7일 강도는 8~12% 향상되어 고로슬래그 미분말을 60% 수준으로 대체하여 고강도 콘크리트를 제조할 때 초기재령의 강도 확보에 알카리 설페이트계 자극제의 활용이 효과적인 것으로 나타났다. 또한 길이변화 시험 결과는, 40 MPa와 60 MPa 시험체 모두 BS40 > BS60 > BS60A > BS80A의 순으로 길이변화가 큰 것으로 나타났고, 알카리 자극제의 사용에 따라 길이변화가 다소 개선되는 것으로 나타났다.
The aim of the present study is to investigate some characteristics of concrete according to addition of blast furnace slag and alkali-activator dosages. Blast furnace slag was used at 30%, 50% replacement by weight of cement, and liquid sulfur having NaOH additives was chosen as the alkaline activator. In order to evaluate characteristics of blast furnace slag concrete with sulfur alkali activators, compressive strength test, total porosity, chloride ions diffusion coefficient test were performed. The early-compressive strength characteristics of blast furnace slag concrete using a sulufr-alkali activators was compared with those of reference concrete and added 30, 50% blast furnace slag concrete. Also, Blast furnace slag concrete using sulfur-alkali activators enhanced the total porosity, chloride ions diffusion coefficient than two standard concrete. Alkali-activated blast furnace slag concrete was related to total porosity, compressive strength and chloride ions diffusion coefficient each others. As a result, it should be noted that the sulfur-alkali activators can not only solve the demerit of blast furnace slag concrete but also offer the chloride resistance of blast furnace slag concrete using sulfur alkali activators to normal concrete.
The advantages of blast-furnace slag concrete may include lower hydration heating velocity, restraint on concrete temperature increase, long-age strength improvement due to latent hydraulic reaction, improved water tightness, and repulsion to chemical erosion. These advantages contribute to the high quality of the blast-furnace slag concrete. However, the blast-furnace slag concrete has its limitations as well. These disadvantages may include retarded setting and elongated retention of mold due to the weak strength of early-age. Nevertheless, much research is currently under way to improve the aforementioned issues. To improve activity of blast furnace slag powder, alkaline irritants has been used. In this study, we analyze effect on activity fineness and rate of substitution of Alkali Activator toward activity.
Recently, many experiments using industrial by-products have been going on in Korea and abroad. Most of the studies on blast furnace slag and fly ash have been conducted, and the blast furnace slag based two and three component experiments have been conducted in many places. Therefore, this study is an additional study of research using polysilicon sludge and paper ash, which is a study using existing industrial by-products based on blast furnace slag, as strength properties of alkali activator according to kind and mixing ratio and to obtain basic data do.
This paper report the result of the investigation on the properties of drying shrinkage for alkali-activated slag mortar in different relative humidity Commonly we know that drying shrinkage means lost more moisture but the mechanism of drying shrinkage of alkali activated slag mortar is not entirely due to the quantity of weight loss of water from mortar. pore size distribution and the calcium silicate hydrate gel characteristics have a critical influence on the magnitude of drying shringkage to alkali activated slag mortar. For this investigation, Ca(OH)2, Na2SiO4 were as alkali activator with 5 dosages(6%, 9%, 12%, 15%, 20%) and curing condition were three different relative humidity(35%, 65%, 95%) at $20{\pm}3^{\circ}C$
본 연구는 알칼리 활성시멘트(Alkali Activated Cement)를 콘크리트에 활용하기 위한 기초적인 연구로서 잔골재 및 굵은골재의 혼합비는 일정하게 하고, 활성화제/플라이 애쉬의 혼합비, 그리고 활성화제 중 물유리, 수산화나트륨, 물의 혼합비를 변화시킨 AAC 콘크리트에 대한 압축강도를 측정하였다. 또한 각 변수에 따른 압축강도의 특성을 분석하고, AAC 콘크리트의 최적 혼합비를 구하였다. 그 결과 최대 압축강도 발현을 위한 활성화제 중 물유리, 수산화나트륨, 물의 최적 혼합비는 4.0:1.0:2.5 이었으며, 활성화제/플라이 애쉬의 최적 혼합비는 0.7 이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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