• 제목/요약/키워드: Alkali-Silicates

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건축용 내화 재료로서의 포비성 알칼리 규산염의 특성에 관한 연구 (Properties of Intumescence Alkali Silicates for Building Fire-Resistant)

  • 강현주;강승민;송명신;김영식;박종헌
    • 공업화학
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    • 제20권4호
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    • pp.416-422
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    • 2009
  • 강구조 건축물은 화재시 화염을 차단하기 위한 목적으로 내화재료를 사용하고 있다. 일반적으로 모든 건축 구조용 재료는 시간이 경과할수록 초기의 성능이 열화되기 때문에 이들의 유지관리가 필요하다. 내화 피복재는 건축물의 화재에 대한 내구성능은 내화피복재에 의존하기 때문에 건축물에서 매우 중요한 재료라 할 수 있다. 본 연구에서는 내화피복재로서의 알칼리 규산염의 합성 및 합성한 알칼리 규산염의 물성에 대해 연구하였는데, 알칼리 규산염의 종류로는 potassium silicate, sodium silicate, lithium silicate으로 하였으며, 기본적으로 몰 비율의 변화를 주어 합성하였다. 합성한 알칼리 규산염의 내화특성을 확인하기 위하여 용해도 포비도, 열 분석, 결정학적 분석, 차열성능 및 차염성능에 대해 시험하였다. 연구결과, 합성한 알칼리 규산염의 용해도, 포비도는 칼륨 실리케이트, 소디움 실리케이트, 리튬실리케이트의 순서로 나타났으며, 열분석에 의한 무게 손실은 소디움 실리케이트와 리튬 실리케이트가 칼륨 실리케이트 보다 큰 것으로 나타났다. 또한 화재 시 가장 중요한 차열성능과 차염성능에 대해KS 기준을 만족하는 것은 소디움 실리케이트 3.3 몰 배합으로 나타났는데, 내화피복재로서 우수한 성능을 발휘하였다.

Silicate계 콘크리트 침투성 함침제의 탄산화 및 염해 저항성 (Carbonation and Cl Penetration Resistance of Alkali Silicate Impregnant of Concrete)

  • 송훈;추용식;이종규
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권11호
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    • pp.719-724
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    • 2008
  • Every concrete structure should continue to perform its intended functions such as to maintain the required strength and durability during its lifetime. Deterioration of the concrete structure, however, occurs more progressively from the outside of the concrete exposed to severe conditions. Main deteriorations in concrete structures result from carbonation, chloride ion attack and frost attack. Concrete can therefore be more durable by applying surface protection to increase its durability using impregnants, which are normally classified into two large groups in polymeric and silicate materials. Concrete impregnants are composed of silanes and alkali silicates (sodium, potassium and lithium silicate). Thus, this study is concerned with elevating the carbonation and Cl- penetration resistance of concrete structures by applying alkali silicate hydrophilic impregnants including lithium and potassium silicates. From the experimental test results, lithium and potassium silicates produced a good improvement in carbonation resistance and are expected to be used as hydrophilic impregnants of concrete structures.

원자흡광분석법에 의한 규산염중의 알칼리 및 알칼리토금속 정량시의 간섭에 대하여 (Some Interference Studies in Alkali and Alkali-Earth Metal Determination of Silicates by Atomic Absorption Spetrophotometry)

  • 박순자
    • 한국세라믹학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.15-19
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    • 1976
  • Mutual interferences of alkali and alkali-earth metals in atomic absorption were examined. For determination of Na or K interfering elements increase the absorbancy, and for Ca or Mg decrease. Since influences of coexisting elements become nearly constant by addition of large amount of same coexisting element, could be use mixed standard solution for alkali or alkali-earth metal determination in the presence of other alkali and alkali-earth metals. The metals can be readily incorporated into scheme of rapid silicate analysis. Precision and accuracy are good.

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산업부산물 및 규산칼슘계 재료를 이용한 건재용 경량.고강도 복합체의 개발.평가에 관한 실험적 연구(기 1) (Experimental Study on the Development and Evaluation of Lt.Wt.& High Strength Composites Utilizing By-Products and Calcium Silicates for Construction Materials(1))

  • 박승범
    • 콘크리트학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.141-152
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    • 1994
  • 산업부산물의 플라이애쉬와 실리카흄 및 국내 부존자원이 풍부한 규사분말, 생석회 및 발포용 알루미늄 분말과 취성개선을 위한 보강용 섬유를 사용한 경량 고강도의 시멘트복합체의 개발을 위하여 오토클래브 양생에 의한 열수 알카리분위기에서의 섬유 자체의 열화현상을 조사함과 아울러 배합요인별로 건재용 경량섬유보강 규산칼슘계 시멘트복합에를 제조하여 그 역학적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 시험결과, 탄소섬유 및 내알카리성 유리섬유는 보강용 섬유로서 적합함이 확인되었으며, 경량 섬유보강 규산칼슘계 시멘트복합체의 압축, 인장, 휨강도는 플라이애쉬와 실리카흄 혼입율 및 섬유혼입율이 증가함을 따라 증가하는 경향을 나타내었고 또한 섬유혼입율 증가에 따라 현저히 휨인성이 증가하였으며, 탄소섬유보강의 경유가 유리섬유보강의 경우에 비하여 압축, 인장, 휨강도 및 휨인성은 다소 높은 경향을 나타내었다.

섬유보강 규산칼슘수화물 경화체의 미세조직과 기계적 특성 (The Microstructure and Mechanical Properties of Fiber Reinforced Calcium Silicate Hydrates)

  • 엄태선;최상흘
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.491-499
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    • 1997
  • High flexible lightweight composites containing tobermorite as a main mineral is produced using various amorphous silicates, lime, cement and fibers. Here, Mechanical properties of the composites were studied by observing microstructures of hydrates and fibers. Amorphous silicates having better hydraulicity retarded the crystallization of tobermorite due to better formation of C-S-H gel in water bath curing, but, difficult conversion from C-S-H gel to tobermorite in hydrothermal reaction. In the low molar ratio of CaO/SiO2 (0.67), faster crystalization was observed dued to more impurities such as Al2O3 alkali, resulting in improving mechanical properties due to small crystal size and many contact points. It was identified that a lot of calcium silicate hydates formed at surface of pulps increase bonding strength and the crack-resistance of matrix in the composites, but decrease hardness and compressive strength. The choice of amorpous silicates having better hydraulicity, low CaO/SiO2 adding each fibers bellow about 5% in the raw mixs and lower molding pressure should be needed at improve mechanical properties of composites.

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콘크리트 폭렬 저감에 대한 내화 피복재의 영향에 관한 연구 (A Study on the Effects of Fire-Resistant Coating Materials for Prevention of Concrete Spalling)

  • 정의담;송명신;강현주;강승민
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.9-15
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    • 2010
  • 최근 사용이 늘어나고 있는 고강도 콘크리트는 화재에 취약하여 고열에 의해 내부 수증기압의 상승으로 폭렬 현상이 발생하게 된다. 이러한 폭렬 현상의 방지 방안으로 유기질 섬유를 이용한 방법이 가장 많이 연구되고 있지만 이 방법은 결국 화재 후 콘크리트의 강도 저하를 초래하게 된다. 따라서 본 연구는 포비성 Alkali-Silicates계 내화재를 피복하여 유기질 섬유를 적용한 경우와 폭렬 특성 및 잔존 압축강도 특성을 검토하였다. 유기질 섬유의 혼입 방법으로 P.P, Nylon 섬유를 사용하였고, 내화 피복의 방법으로 포비성 Alkali-Silciates계 내화재를 사용하였다. 내화 시험은 자체 제작한 가열로에서 화염방사기를 이용하여 3시간 동안 화염 실험을 실시하였다. P.P 섬유를 혼입한 경우 폭렬은 방지 하였지만 잔존 압축강도는 측정할 수 없었고, 포비성 Alkali-Silicates계 내화재로 피복한 경우 폭렬 방지뿐만 아니라 잔존 압축강도가 최고 96%까지 유지되었다.

플라이애쉬와 시멘트슬러지를 이용한 섬유보강 규산칼슘계 시멘트 복합체의 제조 및 역학적 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Manufacture and the Mechanical Properties of Fiber Reinforced Calcium Silicates-Cement Composites Utilizing Fly Ash and Cement Sludge for Construction Materials(II))

  • 박승범;임창덕;윤의식;김종호
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1995년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.75-79
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    • 1995
  • The results of an experimental study on the manufacture and the mechanical properties of fiber reinforced calcium silicates-cement composites utilizing by products (fly ash or cement sludge) for construction materials are presented in this paper. As the test results show, compressive, tensile, and flexural strength, fracture toughness of fiber reinforced calcium silicates-cement composites were improved by increasing the fly ash and fiber contents, but were decreased by increasing cement sludge contents. Somehat, especially increasing fiber contents the fracture toughness of the composites were remarkably increased. Also, the mechanical properties of the composites reinforcing alkali-resistance GF were higher than those of the composites reinforcing Samoa Pulp.

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알칼리 실리케이트계 침투성 표면보호제의 침투깊이 및 공극특성 (Penetration Depth and Porosity of Alkali Silicate Concrete Impregnants)

  • 송훈;추용식;이종규
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.521-522
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    • 2009
  • 콘크리트구조물 외관의 손상없이 비교적 간편하게 시공할 수 있으며 미세기공을 완전하게 메우지 않으므로 콘크리트 본래의 호흡성을 손상하지 않는 특징을 지닌 알칼리 실리케이트계 침투성 표면보호제를 사용하여 탄산화된 부위에의 침투깊이 및 도포에 따른 공극특성에 대해 검토하고자 한다.

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Valorization of bottom ash with geopolymer synthesis: Optimization of pastes and mortar

  • Froener, Muriel S.;Longhi, Marlon A.;de Souza, Fabiana;Rodriguez, Erich D.;Kirchheim, Ana Paula
    • Advances in concrete construction
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    • 제14권1호
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    • pp.1-13
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    • 2022
  • Due to the physical-chemical characteristics of some bottom ash (BA), there are technical, economic and environmental limitations to find a destination that will add value to it. In Brazil, this residue is eventually used for filling coal extraction pits or remains in sedimentation ponds, creating a susceptible panorama to environmental issues. The geopolymers binders are one of the alternatives to the proper use high amounts of these materials. In this work, geopolymeric binder pastes were produced with BA mixed to activators with different alkali contents (expressed as %Na2O), as well as the incorporation of soluble silicates (Ms content). The production of binary geopolymeric pastes based on the use of two industrial wastes: fluid catalytic cracking (FCC) and aluminum anodizing sludge (AAS), was also assessed. The content in mass of BA/FCC and BA/AAS ranged from 100/0, 90/10; 80/20 and 70/30. Systems with soluble silicates as activator in a molar ratio SiO2/Na2O of 1.0 (Ms = 1.0) and Na2O content of 15%, showed the best results of mechanical strength (42 MPa at day 28th). The improvement is up to 5X when compared to NaOH based systems. For systems with partial replacement of BA of 10% of AAS and 20% of FCC (80/20), the presence of soluble silicates was also effective to increase compressive strength.