• 한국세라믹학회지
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• 제40권1호
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• pp.24-30
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• 2003

AFm상의 생성과 전이는 시멘트에서의 수화반응, 경화속도 그리고 내구성에 큰 영향을 미친다. 실험실에서 제조한 3종류의 대표적인 AFm상에 CaC $O_3$, CaC $l_2$ 및 CaS $O_4$.2$H_2O$를 첨가하였을 때의 상변화를 검토를 하였다 AFm상의 상전이는 각 수화물의 용해도적과 밀접한 관계가 있다. 각종 AFm상( $M_{S}$ , $M_{C}$, $M_{Cl}$ )에 CaS $O_4$.2$H_2O$를 첨가한 경우, 모든 경우에서 AFm상은 ettringite로 전이를 하였다. 전이의 순서는 $M_{S}$ 가 가장 빠르게 ettringite로 전이를 하였으며 $M_{Cl}$ 이 가장 늦게 전이를 하였다. CaC $O_3$를 AFm상에 첨가하였을 경우에는 $M_{S}$ 는 보다 안정한 상인 $M_{C}$로 전이를 하였으며, 또 $M_{S}$ 중의 S $O_4$$^{2-}$ 이온이 방출되어 ettringite가 생성된다. $M_{C}$ 및 $M_{Cl}$ 에 CaC $O_3$를 첨가한 경우에는 아무런 상 변화가 일어나지 않았다. CaC $l_2$를 AFm상에 첨가하였을 경우, $M_{S}$ 는 $M_{Cl}$ 로 전이를 하였으며, $M_{S}$ 중의 S $O_4$$^{2-}$ 이온이 방출되어 ettringite가 생성된다. $M_{C}$에 CaC $l_2$를 첨가한 경우 $M_{C}$는 완전히 $M_{Cl}$ 로 전이를 하였다. $M_{Cl}$ 에 CaC $l_2$를 첨가하였을 경우에는 아무런 수화물의 변화는 발생하지 않았다. 따라서 CaS $O_4$.2$H_2O$를 CaC $O_3$및 CaC $l_2$와 반응시켰을 때의 AFm상의 안정성 순서는 $M_{S}$ < $M_{C}$< $M_{Cl}$ 로 된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.51-56
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• 2000

Fly ash used as a cement replacement material increases the long term strength and also improves the durability of concrete and mortar. However, the use of fly ash is a little in spite of great benefit. In order to increase the consumption of fly ash, it has to be used as a cement replacement materials in the production of mortar and concrete, and the reduction of early strength development due to the use of fly ash also has to be diminished. In this study, many chemical compounds which accelerate the early strength was investigated. The $Na_2$$SO_4$, $K_2$$SO_4$, Triethanolamine were selected and applied to the production of mortar. It was found that they enhance the early strength development of mortar(1, 3day) and decrease the amount of $Ca(OH)_2$, and also increase the production of ettringite. According to the results of mercury instruction test, the pores ranged from 0.01 $\mu\textrm{m}$ to 5$\mu\textrm{m}$ were decreased and it was also found in the analysis of X ray and SEM that fly ash increases the amount of ettringite at early ages.

• 한국재료학회지
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• 제23권10호
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• pp.599-605
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• 2013

CSA, a cement mineral compound that is mainly composed of $3CaO{\cdot}3Al_2O_3{\cdot}CaSO_4$, generates ettringite as a hydration product after a reaction with glass (lime), gypsum and water to speed up the hardening process and enhance the strength and degree of expansion. When used as a cement admixture, there is increased production of ettringite, which can improve the initial strength in the first three days and ameliorate the reduction in the initial strength caused by the use of fly ash in particular. In this study, a hydrate analysis was performed using XRD and SEM after substitution with fly ash (30%) and CSA (8%) with the goal of observing the effect of CSA on the initial strength of a cement mixture containing fly ash. The results of the analysis showed that an addition of CSA promoted the production of ettringite and improved the initial strength, resulting in the generation of hydrates, which can effectively enhance the long-term strength of these materials.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권2호
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• pp.82-87
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• 2014

Due to the revised Korean standard KS L 5201 for Ordinary Portland Cement (OPC), the use of mixed cement has grown from 5% to 10%. This study investigates the hydration behavior of $C_3A$, asit is a cement mixture that is more commonly used than granulated blast furnace slag or limestone alone. Paste samples were prepared with either granulated blast furnace slag or limestone alone. Each sample was compared with the widely used Rietveld method with a cement mixture containing blast furnace slag or limestone. The hydration behavior of $C_3A$ in each OPC sample was assessed and results were analyzed. Granulated blast furnace slag promotes a high initial level of ettringite, but as the days passed, it promotes an increase in monosulfate, leading to cracks and expansion due to the penetration of sulfates in the solution. However, when limestone is added to the mixture, a transformation of ettringite to monosulfate occurs in the presence of the $CaCO_3$ in the limestone. It is considered that this produces hemi-carbonate and mono-carbonate and thus maintains the ettringite level.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권5호
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• pp.479-485
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• 1998

천연 원료인 석회석, 규석, bauxite, 무수석고를 이용하여 belite계 시멘트의 한 종류인 고기능성의 modified belite cement를 제조하고자 $C_4A_3{\={S}}$에 비해 $C_2S$의 함량이 상대적으로 많은 두가지 클링커를 합성하였다. 주광물 $C_2S$는, 고온형의 ${\alpha}'-C_2S$를 상온까지 안정화시켜서 수화시 활성을 높이기 위해 붕사($Na_2O\;2B_2O_3{\cdot}10H_2O$)를 첨가하였다. 붕사의 첨가량을 변화시켜 각 클링커의 소성과 수화특성을 비교하고, 이들을 시멘트로 제조할 때 무수석고의 함량을 변화시켜 강도 증진에 기여하는 적정 석고 혼합량을 구하고자 하였다. 그 결과, $C_2S$의 함량을 60 wt.%로 목적할 때, ${\alpha}'-C_2S$로 안정화시키기 위한 붕사의 첨가량은 5 wt.%가 효과적이었으며, 시멘트 제조시 $SO_3/Al_3O_3$ 비가 1.3이 되도록 무수석고를 첨가한는 것이 적절하였다. 붕사가 없는 경우 수화 초기에 ettringite만이 강도에 기여하는 반면 봉사를 첨가하면 수화 초기에 ettringite와 함게 C-S-H 수화물이 생성되었음을 알 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권1호
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• pp.92-100
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• 2008

본 연구는 시멘트 구성성분 중 CaO, $Fe_2O_3$, $Al_2O_3$를 중심으로 하여 시멘트/Fe(II) 시스템에서 TCE의 환원성 탈염소화에 관여하는 유효반응성분을 규명하기 위하여 수행되었다. $Al_2O_3$를 함유하는 것으로 밝혀진 hematite($Fe_2O_3$)를 포함하는 hematite/CaO/Fe(II) 시스템에서 시멘트/Fe(II) 시스템과 유사한 TCE 분해능이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. Hematite/CaO/$Al_2O_3$/Fe(II) 시스템에서 $Al_2O_3$의 첨가량의 영향을 알아보는 실험을 수행한 결과 $Al_2O_3$:CaO의 비율이 1:10을 유지한 시스템에서 최고의 분해능(k = 0.895 $day^{-1}$)을 보이는 것으로 보아 1 : 10이 최적의 반응비율인 것을 알 수 있었다. SEM 분석 결과 시멘트/Fe(II) 시스템에서 나타났던 막대결정을 hematite/CaO/$Al_2O_3$/Fe(II) 시스템에서도 관찰할 수 있었다. 이러한 막대결정을 TCE 분해의 유효성분으로 추정하고 막대나 침상 결정으로 알려진 goethite와 ettringite를 유효성분 후보군으로 판단하였다. EDS element map을 살펴본 결과, 막대 결정은 Ca를 주성분으로 하고 있었기 때문에 Fe 성분을 다량 함유하고 있는 goethite를 배제하였다. 추가적으로 시멘트 수화반응 중 ettringite가 생성되는 과정을 재연한 실험 결과, ettringite가 생성되는 반응 중 혹은 생성 후에도 TCE 분해능이 발현되지 않았다. 이러한 결과를 바탕으로 하여 시멘트/Fe(II) 시스템의 유효반응성분은 CaO와 $Al_2O_3$를 주성분으로 하는 막대모양의 결정일 것으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권5호
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• pp.438-443
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• 2000

This dissertation is focused on the study over the improvement for the early strength of belite-rich cement(BRC). For this purpose, the initial hydration behaviors according to addition of different calcium sulfate types were evaluated. From the observations by XRD, DSC and SEM, the BRC II and III with the addition of natural anhydrate and flue gas desulphurization(FGD) gypsum, respectively, formed much ettringite after 7 days more than the BRC I with the addition of chemical gypsum. The compressive strength of the BRC II and III developed outstandingly due to the formation of calcium aluminate hydrate within pores of hardened BRC paste. Especially, in the case of BRC III adding FGD with low impurities, the early as well as long term compressive strengths were shown very high, compared with other specimens.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1993년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.99-105
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• 1993

The purpose of this fundamental study is to investigate the mechanism of high strength concrete using the high calcium sulfate cement from a point of view in cement hydration and micro structure. As a results, it was found that the internal pores of concrete are decreased by using the high calcium sulfate cement, because the hydrates of Ettringite which is densified in structure is much formed in early ages at steam curing. In addition to the ettringite needs the 32 times of free water formed mixing water for hydration. This effect are not only decreased the water to cement ratio and also increase to comp, strength of concrete. It was conclude that these above the two facts are the main mechanism of high strength concrete using high calcium sulfate cement.

• 한국세라믹학회지
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• 제12권4호
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• pp.3-8
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• 1975

Hydration processes of the rapid hardening cement clinkers, which were synthesized from domestic alunite for major alumina source, limestone, kaolin and fluorite, were investigated by means of x-ray diffraction analysis, thermal analysis and microscopic observation etc. The clinkers were composed mainly of alite, calcium fluroaluminate (C11A7.CaF2) minerals. While the hydratio processes of the clinkers are altered by concentration of SO3 in the paste, calcium aluminate hydrates such as C4AH13, CAH10 and calcium monosulfate hydrate (C3A.CaSO4.12H2O) are formed at first and then some of them are transformed into ettringite(C3A.3CaSO4.32H2O) within 30~60 min. when the concentration of SO3 in the paste are enough. However the formed ettringite are changed slowly into calcium monosulfate hydrate as the concentration of SO3 become lowered, and the paste is hardened with these close-packed minerals. When the content of SO3 in clinker is so enough, calcium sulfoaluminate hydrates are found without any addition of anhydrite or hemi-hydrite.

• 한국세라믹학회지
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• 제17권4호
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• pp.217-221
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• 1980

Hydration of granulated blastfurnace slag-gypsum-$C_4A_3\bar{S}$ clinker/modified converter slag clinker was investigated to develop the cement of slag-gypsum system. In the hydration of granulated slag-gypsum-$C_4A_3\bar{S}$ system clinker, the hydrates such as ettringite, CSH gel and $AH_3$ gel were formed, and the strength of hardened body would be increased by forming compact microstructure. The modified converter slag clinker which contains alite and calcium aluminate was synthesized, and the hydration reactivity of the cement from this clinker, gypsum and granulated slag is similar to usual portland cement, and the hydrates were mainly CSH, ettringite, and $Ca(OH)_2$.