• Advances in concrete construction
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• 제3권4호
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• pp.283-293
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• 2015

This paper presents the effects of elevated temperatures of $400^{\circ}C$ and $800^{\circ}C$ on the residual compressive strength and failure behaviour of fibre reinforced concretes and comparison is made with that of unreinforced control concrete. Two types of short fibres are used in this study e.g., steel and basalt fibres. The results show that the residual compressive strength capacity of steel fibre reinforced concrete is higher than unreinforced concrete at both elevated temperatures. The basalt fibre reinforced concrete, on the other hand, showed lower strength retention capacity than the control unreinforced concrete. However, the use of hybrid steel-basalt fibre reinforcement recovered the deficiency of basalt fibre reinforced concrete, but still slightly lower than the control and steel fibres reinforced concretes. The use of fibres reduces the spalling and explosive failure of steel, basalt and hybrid steel-basalt fibres reinforced concretes oppose to spalling in deeper regions of ordinary control concrete after exposure to above elevated temperatures. Microscopic observation of steel and basalt fibres surfaces after exposure to above elevated temperatures shows peeling of thin layer from steel surface at $800^{\circ}C$, whereas in the case of basalt fibre formation of Plagioclase mineral crystals on the surface are observed at elevated temperatures.

• 폴리머
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• 제39권2호
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• pp.219-224
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• 2015

본 연구에서는 현무암섬유의 계면을 황산과 과산화수소로 처리하고 섬유 배향각을 $0^{\circ}$, $0^{\circ}/90^{\circ}$, $0^{\circ}/45^{\circ}/-45^{\circ}$로 달리하여 현무암섬유 에폭시 강화 복합재료의 기계적 특성에 미치는 영향에 대해서 살펴보았다. 기계적 특성은 층간 전단강도(ILSS)와 파괴인성 요소 중 임계응력세기인자($K_{IC}$) 측정을 통하여 고찰하였으며, 섬유의 표면미세구조 변화와 복합재료의 파단면은 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 또한 섬유표면에 계면처리의 여부를 확인하기 위하여 적외선 분광법(FTIR)과 X-선 광전자 분광법(XPS)을 분석하였다. 실험결과 계면처리한 섬유 표면의 -OH 기(hydroxyl)가 증가됨을 확인하였다. 계면처리한 후의 기계적 특성이 계면처리 전의 기계적 특성보다 약 ~100% 증가하였다. 이러한 결과는 표면처리에 의해 섬유와 에폭시 수지 매트릭스 사이의 계면결합력을 증가시킨 것으로 판단된다.

• 아시안잔디학회지
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• 제9권1호
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• pp.81-89
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• 1995

The variations of the soil texture, $SiO_2$ /$Al_2$$O_3$ ratio, buffer action, exchangeable base, ex-changeable hydrogen, and mineral nutrients were investigated to estimate the grade of the soil fertility of the soil derived from the different parent rocks such as the granite in Kwangnung and the basalt in Chejudo. The results investigated were showed as follows : Basalt soils in Chejudo belong to sandy clay, light clay and sandy clay loam, while gramite soils in Kwangnung sandy loam. The $SiO_2$ /$AI_2$$O_3$ ratio of the grassland in Chejudo was 1.11 and that of the oak forest soils was 1.24, while granite soils in Kwangnung 1.54 and 1.46, respectively. The buffer actions of ba-salt soils against the N /10 HCI and $Ca(OH)_2$ were stronger than those of granite soils. The $SiO_2$/$Al_2$$O_3$ + $Fe_2$$O_3$ ratios of grassland and oak forest soils of basalt in Chejudo showed 1.10 and 1.24 respectively, while those of the grassland and oak forest of Kwangnung 1.44 and 1.33. The base exchange capacity of basalt soils which has higher value of exchangeable hydrogen was stronger than that of granite soils. But the base saturation of granite soils showed higher value than that of basalt soils. Water contents of basalt soils in Chejudo was lower than that of granite soils fo Kwangnung Basalt soils in Chejudo contain still more humus and total nitrogen than gran-ite soils in kwangnung, The amount of available nitrogen, available phosphorus and exchangeable calcium of granite soils were more than that of basalt soils, Therefore, estimating the soil fertility, granite soils in Kwangnung is higher than that of basalt soils in Chejudo.

• 대한안전경영과학회지
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• 제21권4호
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• pp.45-49
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• 2019

The basalt fiber is expected to become a trend for industrial fibers as they have better properties of heat-resistant, non-combustion, absorbent, soundproof, moistureproof, lightweight, corrosion resistant, and high strength properties. Also, the fiber is found to be non-toxic and harmless to the human body. Therefore, in this study, we analyzed the chemical and mineral compositions of powdered sludge of basalt produced at seven sites on Jeju Island for the development of fire resistance insulating material for a building. The results showed that the basalt stone sludge is made from only sodium calcium aluminum silicate and ferridioside components unlike the basalt rock.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제12권2호
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• pp.43-50
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• 2016

The influence of basalt fibres on the compressive strength of the geopolymer type binders has been studied. For the experiments 2 types of the basalt fibres were used, namely chopped and spooled fibres. Both types of basalt fibres were 7-10 micron thick in diameter and cut into pieces of 6 mm length. The fibres were mixed with 1% weight to the fly ash powder, followed by the addition of the activator solution (8M NaOH). The pastes obtained were cured at $70^{\circ}C$ for 20 h revealing compact bodies. Compressive strength was measured after 7 days and microstructure observation performed with SEM. The cube bodies ($2{\times}2{\times}2cm$) reveal compressive strength of 47.25(4.03) MPa, while it decreased to 34.0(9.05) MPa in spooled basalt fibres and to 17.33(5.86) MPa in the chopped basalt fibres containing binder, i.e 76% and 36% of the strength without fibres, respectively. The much weaker compressive strength of the chopped fibres containing binder is related to the absence of significant adhesion between the geopolymer binder and the basalt fibres, forming voids instead. Alkali leaching effect of basalt fibres could probably explain the drop in the compressive strength with spooled and chopped fibres, respectively.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권5호
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• pp.451-456
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• 2015

본 연구는 시멘트계 바탕 바름재에 사용되는 바닷모래를 대체하기 위한 재료로서 현무암 가공과정에서 발생되는 현무암 석분슬러지를 재활용하기 위해 현무암 석분슬러지를 사용한 경화모르타르의 특성(연도변화, 응결경화, 흡수계수, 건조수축, 그리고 부착강도 실험)을 평가하였다. 현무암 석분슬러지를 사용한 경화모르타르는 콘크리트 바탕 바름재에 사용되는 기존의 보통모르타르의 특성과 유사하거나 좀 더 향상된 성능을 보였다. 그러나, 현무암 석분슬러지를 사용한 경화모르타르는 보통 모르타르보다 재령 8~9일 이후 건조수축이 증가되었고 부착강도는 감소되었다. 그러나 현무암 석분슬러지를 사용한 경우, KS F 4716 '시멘트계 바탕 바름재'에서 요구하는 최소 품질 규준은 만족하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.84-89
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• 2015

현무암섬유는 높은 인장강도와 콘크리트와 유사한 밀도를 갖기 때문에 콘크리트 보강 섬유로서 장점을 갖고 있다. 이 연구에서는 현무암섬유의 부착 특성과 섬유 배향각에 따른 현무암섬유의 인장 강도 특성을 조사하였다. 이를 위하여 현무암섬유와 폴리비닐알코올섬유에 대한 섬유 인발 실험을 수행하였고, 현무암, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌섬유에 대하여 섬유 배향각에 따른 인장 강도를 측정하였다. 실험 결과 현무암섬유의 화학적 부착, 마찰 부착, 미끌림 경화 계수는 폴리비닐알코올섬유와 비교하여 각각 1.88, 1.03, 0.24배로 나타났다. 현무암섬유의 배향각에 따른 강도 감소 계수는 폴리비닐알코올섬유의 9배, 폴리에틸렌섬유의 3배로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제13권2호
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• pp.131-138
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• 2013

본 연구는 최근 제주도 지역에서 현무암 가공과정에서 발생되는 폐기물인 석분슬러지를 재활용하기 위한 방안으로써 일반 시멘트몰탈에 사용되는 잔골재 대신에 현무암 석분슬러지의적용가능성에 대해 실험하였다. 드라이 몰탈의 재료로서의 기초적인 성능을 평가하기 위해 압축강도와 휨강도를 평가하고, SEM을 통해 미세구조를 관찰하였다. 현무암 슬러지 대체율 21%까지는 압축 및 휨강도는 증가하였으며, 보통 드라이몰탈보다 약 40% 강도 증진 효과가 있다. 현무암 슬러지의 대체율 약 20%이상에서는 상대적으로 수화생성물이 적게 생성되었다. 본 연구를 통해 현무암 슬러지 폐기물의 활용성을 확인할 수 있었으며, 콘크리트 2차 제품의 성형에도 가능할 것으로 판단된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.641-648
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• 2009

최근 철도차량의 속도가 증가함에 따라 철도시설물에도 철근콘크리트 구조물이 많이 적용되고 있는 실정이다. 하지만 이러한 콘크리트 구조물은 공용년수의 증가에 따라 필연적으로 구조적인 보강이 요구된다. 강판보강법 및 섬유복합체(FRP)를 활용한 보강법 등이 가장 일반적으로 적용되는 실정이지만 각 공법마다 나름대로의 단점 역시 존재 한다. 최근 화재나 기타 환경적인 공격에 대하여 강한 내구성을 가진 재료의 개발이 요구되고 있으며 이에 따른 현무암으로부터 추출한 Basalt 섬유를 활용한 섬유보강재가 많은 관심을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 Basalt 섬유쉬트를 보강재로 사용할 경우 중요한 특성인 콘크리트와의 부착특성에 관하여 연구를 수행하였다. 실험변수는 보강폭, 길이, 보강겹수를 포함한다. 실험결과, 파괴형태는 계면파괴, 섬유파단, 그리고 rip-off의 형태가 관측되었으며 보강길이보다는 보강폭이 보강강도에 더 많은 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 또한 보강길이가 전부 유효하게 작용하지는 않았으며 이에 유효보강길이를 산정하고 이에 따른 부착강도를 산정하였다. 이를 다른 종류의 FRP재료를 활용한 경우에 유효 보강길이와 비교하여 Basalt 섬유쉬트의 부착특성을 분석하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권2호
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• pp.78-85
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• 2009

High performance functional fibers are demanded increasingly in the modern industries, while the inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, and metal fibers are representative among them in that they have high strength, consistent properties in a broad temperature change, etc.. This paper reports on the experimental trial to apply the microwave furnace on melting the natural basalt rock that spreads overall on the global surface and is supposed to be used as the raw material for the inorganic high performance fiber. Results showed that the new method to use the microwave as the heating source to melt the basalt rock was feasible. The crucible spinning could effectively applied for producing the basalt fibers up to 10 micrometer diameter, when the crushed basalt rocks were used. For drawing the molten basalt the drawing roller surface feature was a very important factor.