• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.79-82
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• 2003

In this study, non-sintering cement is produced by only blending granulate blast furnace slag with phosphogypsum as main materials, and small amounts of hydrate lime or waste lime as activators. This paper was investigated physical properties of fresh concrete and hardened concrete using non-clinker cement according to various mixing ratio. Results obtained from this study have shown that concrete using non-clinker cement could be used for structural concrete and concrete 2th production as binder.

• Advances in concrete construction
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• 제15권1호
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• pp.11-22
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• 2023

Autogenous healing of concrete can be helpful in structural maintenance by healing cracks using a healing material created by the precipitation of calcite and by the hydration of unhydrated binder around the cracks. Against this backdrop, this study investigated the physicochemical properties and autogenous healing performance of ternary blended binder composed of ordinary Portland cement (OPC), blast furnace slag (BFS), and calcium sulfoaluminate (CSA) clinker. Ternary blended binders with various contents of OPC-BFS-CSA clinker were prepared, and their physicochemical properties and autogenous healing performances were examined using various analytical techniques and visually observed using a microscope. The obtained results indicated that increase in the BFS content accompanied the increased the amount of unreacted BFS even after 28 days of curing and had a positive effect on the autogenous healing performance due to its latent hydration. However, replacing the CSA clinker did not increase the autogenous healing performance owing to an insufficient sulfate source for the formation of ettringite. The main precipitates around the cracks were calcite, C-S-H. Other hydration products such as portlandite, monosulfate, and ettringite, which were not found in the Raman and scanning electron microscope analyses.

• 열처리공학회지
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• 제36권1호
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• pp.22-32
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• 2023

In general, when scrap is dissolved in an electric arc furnace, the amount of electric furnace steel dust (EAFD) generated is about 1.5% of the scrap charge amount, and the electric furnace steel dust collected by the bag filter is charged into the Rotary Kiln or Rotary Hearth Furnace (RHF), and the zinc component is recovered as crude zinc oxide, at which time a clinker of Fe-Base is generated. In this research, first, for the efficient resource conversion of electric furnace steel dust, a reduction and roasting experiment was conducted and the reaction kinetics was examined. As a result of the experiment, it was observed that the reduction and roasting reaction was actively conducted in the range of 1100~1150℃, and melting occurred in the range of 1250℃. In the past, this clinker was widely used as a roadbed material for road construction and an Fe-Source for cement production, but in recent years, it has been mainly reclaimed due to strengthening environmental standards. However, landfill treatment is by no means a desirable treatment method due to environmental pollution caused by leachate, expensive landfill costs, and waste of Fe resources. Therefore, in order to more actively recycle the Fe component in the clinker, first of all the clinker was pulverized into an optimal particle size, and anthracite and binder (starch) were added to the magnetic material obtained by specific gravity and magnetic separation for briquet. As a experimental results, it was possible to efficiently separate clinker as Fe component and other slag component by specific gravity and magnetic force. As a results of loading and dissolving the manufactured briquet clinker in an electric arc furnace, it was observed that the unit of power and production yield were clearly improved and the carbon addition effect in molten metal was also somewhat.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.561-568
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• 2022

본 연구에서는 무기계 재료인 클링커 바인더, Calcium sulfoaluminate(CSA), 그리고 sodium sulfate(Na₂SO₄)가 포함된 시멘트 모르타르의 물리적 특성 및 자기치유성능을 평가하였다. 압축강도 및 휨강도 측정을 통해 시멘트 모르타르의 물리적 강도를 알아보고, 정수위 투수시험 및 기체확산시험을 통해 치유성능을 평가하였다. 또한 광학현미경과 주사전자현미경을 통해 균열부 내 침전된 치유생성물을 시각적으로 관찰하였다. 그 결과, 클링커 바인더 기반 무기계 혼합재의 혼입은 시멘트 모르타르의 초기 및 28일 재령 강도를 약 20 % 증진시켰다. 치유성능 평가방법에 따라 치유율의 편차가 존재하고 과소평과 되는 경향을 나타냈으나, 무기계 혼합재의 시멘트 모르타르 혼입 시 0.3 mm 균열 내부에서 CaCO₃가 주요 치유생성물로 침전되어 치유성능을 향상시켰다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2017년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.225-226
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• 2017

Recently, there has been a growing interest in the development of non-sintered binder to reduce CO2 emissions from the cement clinker manufacturing process and a number of studies have been conducted on fly ashes as an industrial by-product. However, in order to utilize fly ashes as a non-sintered binder, it is necessary to solve problems such as safety issues and economical efficiency due to use of an alkali activator. This study evaluates the material properties and compressive strength characteristics of three types of circulating fluidized bed boiler ashes. As a result, it was confirmed that the characteristics of each binder vary depending on the location of the power plant and the types of raw materials. In addition, it has been confirmed that the fluidized bed boiler ash shows a high compressive strength and can be used sufficiently as an non-sintered binder.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권2_2호
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• pp.289-297
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• 2022

Deterioration in durability of structures due to the steel corrosion is difficult to determine whether or not corrosion is initiated and how much propagated, and moreover, repair and maintenance are not easy to deal with. Therefore, preventive treatments can be the best option to avoid the deterioration. Various methods for preventing corrosion of steel, such as electrochemical treatments, anti-corrosion agents and steel surface coatings, are being developed, but economic and environmental aspects make it difficult to apply them to in-situ field. Thus, the purpose of this study was to improve corrosion resistance by using CA-based clinker that are relatively simple and expected to be economically profitable Existing CA-based clinkers had problems such as flash setting and low strength development during the initial hydration process, but in order to solve this problem, CA clinker with low initial reactivity were used as binder in this study. The cement paste used in the experiments was replaced with CA₂ clinker for 0%, 10%, 20%, and 30% in OPC. And the mixture used in the chloride binding test for the extraction of water-soluble chloride was intermixed with Cl- 0.5%, 1%, 2%, and 3% by weight of binder content. To evaluate characteristic of hydration heat evolution, calorimetry analysis was performed and simultaneously chloride binding capacity and acid neutralization capacity were carried out. The identification of hydration products with curing ages was verified by X-ray diffraction analysis. The free chloride extraction test showed that the chlorine ion holding ability improved in order OC 10 > OC 30 > OC 20 > OC 0 and the pH drop resistance test showed that the resistance capability in pH 12 was OC 0 > OA 10 > OA 20 > OA 30. The XRD analyses showed that AFm phase, which can affect the ability to hold chlorine ions, tended to increase when CA₂ was mixed, and that in pH12 the content of calcium hydroxide (Ca(OH)₂), which indicates pH-low resistance, decreased as CA₂ was mixed

• 시멘트
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• 통권192호
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• pp.39-47
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• 2011

최근 온실가스 감축과 기후변화 그리고 녹색성장에 대한 관심증대와 더불어 시멘트 분야의 연구 생산분야는 천연자원 사용량을 줄이고, 소성공정을 도입하지 않은 새로운 개념의 무기바인더가 다시 고개를 들고 있다. 다른 용어로는 비소성, 무시멘트 등으로 표현되기도 하는데, 광의의 개념으로 보면 알칼리 활성화제를 사용한 비소성 무기결합재인 지오폴리머가 바로 그것이다. 지오폴리머 결합재는 1957년 우크라이나의 토목공학회에서 개발한 알칼리 활성 슬래그시멘트에 기원을 두고 있고, 1970년대 말 프랑스의 다비도비치에 의해 지오폴리머라는 용어가 처음 사용되기 시작했다. 알칼리 활성 무기결합재(Alkali-activated inorganic binder)의 정의이다. Alkali-activated inorganic binder는 원래는 결합능력이 없던 재료에 대해서 Alkali-activating 용액을 첨가했을 때, 시멘트처럼 결합능력을 가지게 되는 모든 종류의 결합시스템을 말한다. 국내에도 이미 2000년 초부터 지오폴리머의 개념을 도입한 제품이 상업화되어 오랫동안 품질검증을 거쳐 안정성이 확인되고 있다. 최근에 다시 전남대가 그 동안의 연구성과를 발 빠르게 중소기업에 기술 이전하여 소위 무시멘트 시대에 진입하는 분위기이다. 지난 9월 동아에스텍(주)과 조인트벤처 설립을 위해 손을 잡았고, 사업화가 곧 진행될 것으로 보인다. 이를 계기로 국내에도 무시멘트회사가 본격적으로 등장하게 된 것이다. 따라서 본 고는 무시멘트의 개념을 잘 표현한 문헌으로 일본콘크리트공학 연차논문집, 2010년 1월호를 번역 요약 발췌한 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.1-9
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• 2020

본 연구는 철근콘크리트 구조물의 염해 내구성 향상의 일환으로써, 보통 포틀랜드 시멘트에 실험체별 다른 비율의 칼슘 알루미네이트 시멘트와 합성 CA₂를 혼입하여 혼입 비율에 따른 염소이온 고정능력을 평가하였다. 침지 후 실험체의 물리·화학적 특성을 압축강도, 공극 구조, 수화물 분석으로 염소이온침투깊이를 EPMA를 통하여 고찰하였다. 클링커 조성에 CA가 34%미만일 경우 실험체의 조밀성이나 강도 발현 양상이 구조재료로서 사용 제한이 없을 것이라고 판단되었으며 CAC와 CA₂를 5:5비율로 혼입하여 실험체에 치환한 실험체가 CAC 혹은 CA₂만 치환한 실험체보다 염소이온 침투억제능력 과 AFm상 및 프리델 염 생성이 높은 것으로 확인할 수 있었다. 결과적으로, 시멘트 페이스트 대비 칼슘 알루미네이트 클링커 치환율이 증가함에 따라 일반적으로 염소이온 고정능력이 향상하였고, CA-CA₂비율에 따라 염소이온 고정 능력 및 염소이온 침투억제 능력에 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 실험 범위 내에서 CA-CA₂비율이 39:60이며 시멘트 페이스트 대비 10% 치환한 실험체인 M 10 가 가장 우수한 것으로 나타났다.

• 한국주조공학회지
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• 제5권2호
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• pp.85-96
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• 1985

In order to investigate the effect of particle size and distribution of silica sand on the characteristics of investment, W/P ratio, setting time, temperature change during setting, setting expansion, thermal expansion and compressive strength of the investments were measured. In this experiment, magnesia clinker and mono ammonium phosphate were used as binder, and particle size and distribution of silica sand were classified for convinence into 10 categories. The main results obtained from this investigation were summerized as follows. 1. W/P ratio decreased with increase of particle size and evenness in distribution of sand grain. 2. Setting time decreased with increase of evenness in distribution of sand grain, and temperature during setting increased with evenness in distribution of sand grain. 3. Setting expansion decreased with increase of particle size, while it increased with evenness in distribution of sand grain. 4. Thermal expansion decreased with increase of particle size. 5. Compressive strength increased with increase of particle size and evenness in distribution of sand grain. From above results, G.F.N. 250 sand which contains 30% of 50-100 mesh could be recommended for investment casting.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.236-245
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• 2021

노출 환경 및 설계 변수의 변화에 따라 내구수명은 큰 범위를 가지고 변화하게 되므로 설계자 입장에서는 내구수명의 변동성을 이해하는 것은 중요하다. 최근 들어 탄소 중립을 위하여 플라스틱 혼소재가 클링커 생산 시 원료로 사용되고 있는데, 이러한 경우, 시멘트의 염화물 함유량은 증가하게 된다. 본 연구의 목적은 플라스틱 혼소재를 사용하여 초기 염화물량이 증가할 경우, 다양한 노출 환경과 설계 변수를 고려하여 내구수명이 어떤 수준으로 변화하는지에 대한 연구이다. 이를 위해 4 수준의 초기 염화물량을 설정하였으며, 3 수준의 표면 염화물량을 포함한 다양한 환경 조건에 따라 내구수명을 LIFE 365 프로그램을 이용하여 평가하였다. 해석 변수로서 임계 염화물량, 고로슬래그 미분말 치환 혼입율, 물-결합재 비, 피복두께, 단위 결합재량, 초기 염화물량을 설정하였다. 초기 염화물량이 증가함에 따라 내구수명은 감소하는 경향을 보이지만 이 값을 1,000ppm까지 허용해도 내구수명의 큰 감소는 나타나지 않았다. 또한 슬래그 치환율을 증가시킬 경우 더 높은 내구수명을 확보할 수 있는데, 이는 고로슬래그 미분말이 외부 염화물 이온의 확산 저감과 동시에 자유 염화물을 고정시키는 효과가 있기 때문이다. 초기 염화물량의 허용 농도를 유럽기준과 같이 증가시키는 것도 지속가능성 향상과 탄소량을 저감시키는 데 도움이 될 것으로 판단된다. 또한 표면 염화물량이 낮고 혼화재(슬래그)를 사용한 경우, 초기 염화물량의 영향은 상대적으로 낮았지만 표면염화물량이 높은 경우, 노출환경을 고려한 신중한 배합설계가 필요하다.