• Computers and Concrete
• /
• 제13권6호
• /
• pp.739-748
• /
• 2014

In this article, by using experimental studies and artificial neural network has been tried to investigate the use of nano-silica as concrete admixture to reduce alkali-silica reaction. If there are reactive aggregates and alkali of cement with enough moisture in concrete, a gel will be formed. Then with high reactivity between alkali of cement and existence of silica in aggregates, this gel will expand by absorption of water, and causes expansive pressure and cracks be formed. At the time passes, this gel will reduce both durability and strength of the concrete. By reducing the size of silicate to nano, specific surface area of particles and number of atoms on the surface will be increased, which causes more pozzolanic activity of them. Nano-silica can react with calcium hydroxide ($Ca(OH)_2$) and produces C-S-H gel. In this study, accelerated mortar bar specimens according to ASTM C 1260 and ASTM C 1567, with different mix proportions were prepared using aggregates of Kerman, such as: none admixture and plasticizer, different proportions of nano-silica separately. By opening the moulds after 24 hour and curing in water at $80^{\circ}C$ for 24 hour, then curing in (1N NaOH) at $80^{\circ}C$ for 14 days, length expansion of mortar bars were measured and compared. It was noted that, the lowest length expansion of a specimens shows the best proportion of admixture based on alkali-silica reactivity. Then, prediction of alkali-silica reaction of concrete has been investigated by using artificial neural network. In this study the backpropagation network has been used and compared with different algorithms to train network. Finally, the best amount of nano silica for adding to mix proportion, also the best algorithm and number of neurons in hidden layer of artificial neural network have been offered.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.20-27
• /
• 2019

건전자제품의 개발과 생산기술에 비교하여 폐유리의 재활용을 위한 기술개발은 상대적으로 미흡하여 자원낭비와 환경오염이 가속화되고 있다. 해외에서는 이 분야에 대한 기술개발이 활발하게 이루어지고 있으나 국내의 경우, 그 관심도가 부족하여 폐유리를 불법투기 또는 매립으로 처리하고 있는 실정이다. 폐유리는 시멘트와 수화반응시 포졸란 반응가능성이 있는 것으로 확인되어 경화 콘크리트의 물리적 성질을 향상시키고 굳지 않은 콘크리트의 레올로지 특성을 개선하여 블리딩의 저감 및 수화열 발생의 억제 등에 효과적인 것으로 보고되고 있다. 따라서 본 논문에서는 폐유리를 잔골재로 사용한 차폐콘크리트의 알칼리-실리카반응이 팽창에 미치는 영향을 분석하고 폐유리 혼입에 의한 알칼리-실리카반응의 팽창을 억제하기 위한 방안으로 적정 혼화재료를 사용하여 차폐콘크리트의 내구성능을 평가하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제6권5호
• /
• pp.437-453
• /
• 2014

This paper studies the swelling and strength characteristics of unimproved and improved expansive soils in terms of the swell potential, swelling pressure, rate of secondary swelling, unconfined compressive strength and California bearing ratio (CBR). The admixtures used in this study are locally available cement and fly ash. The soils used in this study were taken from the Mae Moh power plant, Lampang Province, in northern Thailand. A conventional consolidation test apparatus was used to determine the swelling of the soil specimen. The optimum admixture contents are determined to efficiently reduce the swelling of unimproved soil. The rate of secondary swelling for unimproved soil is within the range of highly plastic montmorillonite clay, whereas the specimens improved with optimum admixture contents can be classified as non-swelling kaolinite. A soil type affects the swelling pressure. Expansive soil improvement with fly ash alone can reduce swelling percentage but cannot enhance the unconfined compressive strength and CBR. The strength and swelling characteristics can be predicted well by the swelling percentage in this study.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제15권11호
• /
• pp.6890-6897
• /
• 2014

본 전기로 환원슬래그는 팽창성 물질이 함유되어 불안정한 상태이므로 건설용 재료로 그대로 사용하기에는 다소 무리가 있다. 그러나 전기로 환원슬래그에는 $11CaO{\cdot}7Al_2O_3{\cdot}CaF_2$와 ${\beta}-C_2S$ (calcium aluminate compounds) 물질이 함유되어 있으므로 적절한 성분 보조제를 혼합하여 사용한다면 콘크리트용 혼화재료로서 사용이 가능할 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 콘크리트 혼화재료서 전기로환원슬래그 미분말의 사용 가능성을 검토하고자 한다. 전기로 환원슬래그 미분말의 치환율별 모르타르 강도특성과 응결특성을 검토 결과, 최적 치환율은 30% 수준으로 나타났다. 최적 치환율에 석고 첨가에 따른 응결시간 및 강도특성을 파악한 결과, 전기로환원슬래그 미분말 치환율 30%인 배합에 이수석고를 8% 혼입하였을 경우 압축강도 발현 성상 및 응결특성이 OPC와 유사한 결과를 나타내었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2009년도 추계 학술논문 발표대회
• /
• pp.73-76
• /
• 2009

In ultra-high-strength concrete, chemical shrinkage is larger than drying shrinkage due to using a large amount of cement and admixtures, and this is a factor deteriorating the quality of structures. Thus, we need a new technology for minimizing the shrinkage strain of ultra-high-strength concrete. So, this study have prepared super-high-strength concrete with specified mixing design strength of over 100MPa and have evaluated a method of reducing chemical shrinkage by using expander and shrinkage-reducing agent. According to the results of this study, with regard to the change in length by chemical shrinkage, an expansion effect was observed until the age of seven days. The expansion effect was higher than previous research that used only expander or shrinkage reducing agent. In addition, ultra-high-strength concrete showed a shrinkage rate that slowed down with time, and the effect of the addition of expander material on compressive strength was insignificant. That is shown that required more database to be accumulated through experimental research for the shrinkage strain of members.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.903-908
• /
• 2002

The production of waste glasses has been increased with the development of industry. The utilization of waste glass for concrete can cause the concrete to be cracked and to be weakened due to an expansion by alkali-silica reaction(ASR). When used the fibers with waste glass, there is an effect on reduction of expansion and strength loss due to ASR between the alkali in the cement paste and the silica in the waste glass. In this study, we conducted basic experimental research to analyze the possibilities of recycling of amber waste glass as fine aggregates for steel fiber reinforced concrete. Test results of fresh concrete. slump is decreased because grain shape is angular and air content is increased due to involving small size particles so much in waste glasses. Also. tensile and flexural strengths increased as the content of steel fibers increased. In conclusion, the content of waste glass below 40% is reasonable and usage of pertinent admixture is necessary to obtain workability or air content.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제53권1호
• /
• pp.116-121
• /
• 2016

The amount of carbon dioxide ($CO_2$) released while producing building materials is substantial and has been targeted as a leading contributor to global climate change. One of the most typical methods of reducing $CO_2$ in building materials is the addition of slag and fly ash, like pozzolan material another method is to reduce $CO_2$ production by developing carbon negative cement. MgO-based cement from the low-temperature calcination of magnesite required less energy and emitted less $CO_2$ than the manufacturing of Portland cements. It is also believed that adding reactive MgO to Portland-pozzolan cements can improve their performance and also increase their capacity to absorb atmospheric $CO_2$. In this study, basic research on magnesia cement using $MgCO_3$ and magnesium silicate ore (serpentine) as the main starting materials, as well as blast furnace slag for the mineral admixture, was carried out for industrial waste material recycling. In order to increase the overall hydration activity, $MgCl_2$ was also added. In the case of the addition of $MgCl_2$as accelerating admixture, there was a promoting effect on the compressive strength. This was found to be due to the production of needle-like dense Mg-Cl hydrates. Mgnesia cement has a high viscosity due to its high specific surface area therefore, when the PC-based dispersing agent was added at a level of more than 1.0%, it had the effect of improving fluidity. In particular, the addition of $MgCl_2$ in magnesia cement using $MgCO_3$and magnesium silicate ore (serpentine) as main starting materials led to a lower expansion ratio and an increase in the freeze-thaw resistance finally, the addition of $MgCl_2$ as accelerating admixture led to good overall durability.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.552-559
• /
• 2023

본 연구는 팽창성 및 팽윤성 혼화제를 혼입한 고로슬래그 콘크리트의 균열 저감 성능 평가를 목적으로 한다. 기본 성능 실험으로 고로슬래그미분말(BFS), 칼슘설포알루미네이트(CSA), 벤토나이트, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC) 등 다양한 혼입물을 사용하여 수행한 결과 벤토나이트가 HPMC에 비해 우수한 성능을 나타내었다. 이후, 혼입률에 따른 균열 및 건조수축 평가를 위해 MOCK-UP 테스트를 실시하였다. 그 결과, 벤토나이트와 소량의 인산칼슘을 첨가하였을 때 건조수축이 감소되어 균열이 저감 되었다. 특히, 30 %의 BFS, 1 %의 벤토나이트, 1 %의 인산칼슘으로 구성된 시멘트 혼합물이 균열이 없는 최적의 성능을 보였다. BFS 콘크리트가 지속적인 팽창 활동에 의하여 수축을 보상하는데 기여할 것으로 판단되며 현장 적용에 사용될 수 있을 것이다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.697-700
• /
• 2008

본 연구에서는 고로슬래그 혼합시멘트와 3성분계 저발열 혼합시멘트를 대상으로 하고, 여기에 CSA계 팽창재를 혼입함으로서 이에 따른 수축보상 효과와 함께 염해저항 특성에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 검토결과, 배합조건이 OPC이고, 팽창재 혼입율이 8%인 경우는 팽창재를 혼입하지 않은 경우에 비해 최대 43.7배까지팽창하는 것으로 평가되었고, 굵은골재 최대치수가 콘크리트의 길이변화특성에 미치는 영향은 적은 것으로 나타났다. 염해저항성은 굵은골재 최대치수가 클수록, 그리고 팽창재 혼입율이 증가할수록 개선되는 것으로 평가되었는데, 본 연구범위에서는 팽창재를 8% 혼입한 콘크리트의 염해저항성이 팽창재를 혼입하지 않은 경우에 비해 약 16% 정도 유리한 것으로 평가되었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권2호
• /
• pp.475-481
• /
• 2013

$850{\sim}1000^{\circ}C$ 정도의 저온에서 소성된 MgO 분말을 적정량 치환한 콘크리트는 장기팽창성을 갖는다. 이러한 팽창성은 저온소성한 MgO 분말의 느린 수화반응을 통해 이루어지기 때문에 장기재령까지 수축을 보상하는 특성을 가진다. 최근 수화열 저감, 내구성 향상 등의 이유와 함께 건설 산업의 탄소저감을 위한 방안으로 플라이애시 및 고로슬래그 등과 같은 혼화재의 사용이 증가하고 있다. 따라서 저온소성한 MgO 분말을 팽창재로 사용하기 위해서는 이러한 혼화재와 MgO 분말을 함께 사용한 콘크리트의 특성 규명이 필요하다. 이 연구에서는 플라이애시 콘크리트에 저온소성한 MgO 분말을 치환한 콘크리트의 슬럼프, 공기량, 수화열뿐만 아니라 장기재령 압축강도 및 길이변화 등의 기본 물성을 실험을 통해 조사하였다. 단열온도 상승시험 결과, 5% 수준으로 MgO 분말을 치환한 콘크리트의 단열온도상승속도 및 최종온도가 플라이애시 콘크리트보다 다소 작게 나타났다. 또한 압축 강도 실험결과 물-결합재비에 따라 저온소성한 MgO 분말이 장기재령 압축강도에 미치는 영향이 다르게 나타났으며, 장기적인 길이변화 실험 결과 저온소성한 MgO 분말을 치환한 콘크리트에서 큰 팽창효과를 확인할 수 있었다.