• 한국건축시공학회지
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• 제14권3호
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• pp.252-258
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• 2014

최근에 저탄소녹색성장 및 OPC 절감의 요구에 따라 BS와 같은 산업 부산물을 많이 사용하고 재건축의 증가 및 건설폐기물 발생량이 많아지면서 RA 사용 확대하게 되며, RA 및 무 시멘트 결합재 관심 증대 되고 있다. 무 시멘트 결합재와 RA의 활용을 모두 만족시키기 위하여, RA와 철강 산업 부산물인 BS을 혼합함으로써, 100% 순환자원만을 활용하여 무 시멘트 상태에서 강도발현성을 확인한 바 있다.이에 본 연구는 OPC를 사용하지 않고, BS과 RA 및 CS를 사용하여 모르타르를 제조함으로써 기존 강알칼리를 투입하여 제조하는 지오폴리머 모르타르(Geopolymermortar)와 또 다른 관점에서 접근하였다. 결과적으로, RFA의 유동성 저하 및 초기강도 저하문제만 해결 될 수 있다면, BS에 CS를 15% 치환하고 RFA골재를 사용하는 무 시멘트 모르타르가 OPC 100%를 사용한 종래의 시멘트 모르타르 만큼의 품질을 발휘할 수 있을 것으로 사료된다.

• Computers and Concrete
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• 제29권 5호
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• pp.335-346
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• 2022

Geopolymers are an important alternative material supporting recycling, sustainability, and waste management. Durability properties are among the most critical parameters to be investigated; in this study, the durability of manufactured geopolymer samples under the attack of 10% magnesium sulfate and 10% sodium sulfate solution was investigated. 180 cycles of freezing and thawing were also tested. The experimentally obtained results investigate the durability of geopolymer mortar prepared with fly ash (class F) and alkali activator. Three different quarry dust wastes replaced the river sand aggregate: limestone, marble, and basalt powder as fine filler aggregate in three different replacement ratios of 25%, 50%, and 75% to produce ten series of geopolymer composites. The geopolymer samples' visual appearance, weight changes, UPV, and strength properties were studied for up to 12 months at different time intervals of exposure to sulfate solutions to investigate sulfate resistance. In addition, Scanning Electron Microscopy (SEM), EDS, and XRD were used to study the microstructure of the samples. It was beneficial to include quarry waste as a filler aggregate in durability and mechanical properties. The compact matrix was demonstrated by microstructural analysis of the manufactured specimens. The geopolymer mortars immersed in sodium sulfate showed less strength reduction and deterioration than magnesium sulfate, indicating that magnesium sulfate is more aggressive than sodium sulfate. Therefore, it is concluded that using waste dust interrogation with partial replacement of river sand with fly ash-based geopolymers has satisfactory results in terms of durability properties of freeze-thaw and sulfate resistance.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권1호
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• pp.47-54
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• 2017

시멘트 산업은 대표적인 탄소 배출 산업으로서, 콘크리트에 산업부산물인 고로슬래그 미분말과 플라이애시를 다량 사용할 경우 시멘트 사용을 줄이고 탄소 배출을 저감할 수 있으나, 이러한 경우 초기강도의 저하가 비교적 크기 때문에 대체량 증대에 한계가 있다. 이러한 현실을 고려할 때 고로슬래그 미분말이나 플라이애시를 다량 활용한 포틀랜드 혼합 시멘트에 적절한 알칼리 활성화를 통해 혼합 시멘트의 성능을 보완하는 방안은 시멘트 산업 분야에서 탄소 배출을 저감할 수 있는 현실적인 방안이 될 수 있다. 이에 따라 본 보고에서는 보통포틀랜드 시멘트, 고로슬래그 미분말, 플라이애시를 4:4:2로 혼합하고 알칼리 설페이트계 활성화제(Modified Alkali Sulfate type)를 2.0% 사용한 결합재를 적용하여 레미콘(Ready-Mixed Concrete) 제조 시설에서 콘크리트를 제조하고 그 기초적인 특성을 평가하였다. 그 결과 알칼리 설페이트계 활성화제의 활용으로 슬럼프는 다소 감소하고 응결 시간이 단축되는 현상이 있었으나, 블리딩이 감소하고 조기 강도가 개선되었으며, 탄산화 저항성은 큰 차이가 없었다. 향후 이와 관련하여 장기 재령의 시험체를 대상으로 한 실험과 분석이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제22권1호
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• pp.25-34
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• 1985

The states of alkali occuring in Portland cement clinker were studied. Potassium was added to raw mixture by there kinds ; $K_2SO_4$, $K_2CO_3$ and KOH. In case of $K_2CO_3$ and KOH addition the new state of unstable alkali was found when alkakli content is high and $SO_3$ content is low in the clinker. Unstable state of highly basic free 4K_2O$ causes lowering burnability much more than alkali sulfate especially at the early stage of burning. Lowered burnability by 4K_2O$ became more serious with higher LSF. Unstable free-4K_2O$ which is readily soluble with water reacts with gypsum to form $Ca(OH)_2$ and syngenite as soon as water is added. As a results the liberation rate of heat of hydration at the early hydration process(1st peak) was increased.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.481-486
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• 2001

Ground granulated blast-furnace slag shows very high strength when proper alkali-activator exists. This paper deals with setting time, heat evolution rate and the strength development of alkali-activated slag cement activated by KOH, Ca(OH$)_{2}$, $Na_{2}$ $So_{4}$ , and alum(potassium aluminum sulfate). Alkali-activated slag mortar is studied by comparison with GGBF slag cement mortar. The experimental results indicate that for moisture curing at $25^{\circ}C$, the addiction of either 4% $Na_{2}$ $So_{4}$ or 4% alum increases the strength of GGBF slag cement mortar consisting of 50% GGBF slag and 50% portland cement at early age. Strength of activated GGBF slag cement mortars at 1, 3 and 7 days exceeded that of GGBF slag cement mortar. A conduction calorimeter was used to monitor early age hydration.

• 자원리싸이클링
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• 제28권1호
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• pp.32-39
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• 2019

본 연구에서는 석고의 형태로 황산염이 혼입된 알칼리 활성 슬래그의 수화반응에 대해, 깁스 최소화 에너지 개념을 이용한 반응계산 결과가 계산 조건에 따라 어떻게 달라지는지에 대해 확인하였다. 계산을 위한 변수로는 황화물의 고려 여부, AFt/AFm 상의 생성가능성 여부, 대기 중 산소의 반응기여 여부 등을 검토하였다. 계산결과, 실제 위의 다양한 조건의 변화에도 불구하고 공극량, 화학수축과 같이 이후 배합의 성능에 영향을 미칠 수 있을 만한 값 들은 크게 차이가 발생하지 않았는데, 이 변수들에 의한 변화폭은 물결합재비에 의한 변화폭에 비해 월등히 작은 값이었다. 생성되는 물질들의 종류 및 양은 일부 초기조건 설정에 따라 변화할 수 있으나, 가장 주요한 수화물인 C-(N-)A-S-H의 생성량에는 별다른 영향을 미치지 않았다.

• 한국세라믹학회지
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• 제44권11호
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• pp.633-638
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• 2007

The setting time of alkali activated slag cement tends to be much faster than ordinary Portland cement, and its compressive strength had been higher from the 1 day but became lower than that of the cement on the 28 days. According to the results of the surface observation, weight loss, compressed strength, and erosion depth tests on the sulphuric acid solution. It has been drawn that alkali activated slag cement has a higher sulphate resistance than ordinary Portland cement, and in particular, the alkali activated slag cement added 5 wt% alumina cement has little deterioration on the sulphuric acid solution. The reason why the alkali activated slag cement has higher sulphate resistance than other hardened cement pastes is that it has no $Ca(OH)_2$ reactive to sulphate ion, and there is little $CaSO_4{\cdot}2H_2O$ production causing volume expansion, unlike other pastes. And it is supposed that $Al(OH)_3$ hydrates with high sulphate resistance, which is produced by adding the alumina cement increases the sulfate resistance.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2013년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.137-138
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• 2013

Nowadays, research about using recycled aggregate as alkali activator has been investigated. By the mechanism of Alkali activation, blast furnace slag's potential hydraulis property would be activated. Thee application of this technique is considered as fit for low strength concrete, so it's suitable in concrete secondary production such as bricks and blocks. Aside alkali activator, sulfate could also activate blast furnace slag's potential hydranlis property. In this research, gypsum(CaSO4·2H2O)has been added with blast furnace slag. Fundamental experiment such as flow and strength has been tested to evalnate effect of gypsum's activation property.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.415-424
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• 2017

본 연구의 목적은 플라이애시 및 고로슬래그 미분말로 제조한 알칼리 활성화 결합재 모르타르의 황산염 저항성에 미치는 마그네슘(Magnesium, $Mg^{2+}$) 및 황산(Sulfate, ${SO_4}^{2-}$) 이온의 영향을 확인하는 것이다. 이를 위하여 고로슬래그 미분말 치환율을 30%, 50% 및 100%, $SiO_2$와 $Na_2O$의 몰 비($SiO_2/Na_2O$ molar ratio, Ms)를 1.0, 1.5 및 2.0으로 조정한 시험체를 제작하였다. 그리고 $Mg^{2+}$ 및 ${SO_4}^{2-}$의 영향을 확인하기 위하여 $Mg^{2+}$ 단독(10% $Mg(NO_3)_2$), ${SO_4}^{2-}$ 단독(10% $Na_2SO_4$), $Mg^{2+}$ 및 ${SO_4}^{2-}$ 복합(10% [$MgCl_2+Na_2SO_4$], 10% [$Mg(NO_3)_2+Na_2SO_4$]) 및 $MgSO_4$ 수용액(10%, 5% 및 2.5% $MgSO_4$)의 조건에서 압축강도, 길이변화, 질량변화 및 X선 회절 분석을 실시하였다. 그 결과, $Mg^{2+}$ 및 ${SO_4}^{2-}$가 공존하는 경우에만 황산염 침식에 의한 강도저하 및 팽창 등이 발생하는 것을 확인하였다. 이러한 현상은 $Mg^{2+}$이 규산칼슘 수화물(Calcium Silicate Hydrate, C-S-H)을 분해하여 $Ca^{2+}$이 용출되고, 용출된 $Ca^{2+}$과 ${SO_4}^{2-}$가 결합하여 석고($CaSO_4{\cdot}2H_2O$, Gypsum)를 생성하고, $Mg^{2+}$과 OH가 결합하여 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide, $Mg(OH)_2$, Brucite)을 생성하는 것에 기인하는 것을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권7호
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• pp.375-379
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• 2008

Redox behavior was observed in alkali alkaline earth silicate PDP (Plasma Display Panel) glass melts doped with sulfate and sulfide by square wave voltammetry (SWV). According to voltammograms produced at a temperature range of 1100 to $1400^{\circ}C$ and frequency range of 5 to 1000 Hz, both melts showed the same behavior in which there is one reduction peak at low frequency but another peak at an increase of frequency. Based on the frequency dependence of the peak current, self diffusivity of $S^{4+}$ was determined. Based on the temperature dependence of the peak potential, standard enthalpy (${\Delta}H^0$) and standard entropy (${\Delta}S^0$) for the reduction of $S^{4+}$ to $S^0$ were calculated.