• 한국건축시공학회지
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• 제19권4호
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• pp.323-330
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• 2019

시멘트 산업은 온실가스 감축을 위한 주요 산업분야로 고려되고 있으며, 콘크리트에 시멘트를 대체할 수 있는 재료의 사용량을 증가시키는 것은 이산화탄소 감축을 위해 효과적인 방법으로 알려져 있다. 따라서 시멘트의 일부를 대체하여 사용할 수 있는 산업부산물을 다량으로 활용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나 산업부산물의 혼합량을 증가시키지 못하는 큰 이유로 초기강도 저하와 응결지연에 대한 문제점이 있다. 따라서 이 연구에서는 보통 시멘트를 사용한 경우와 고분말도 시멘트를 사용한 경우에 대해 플라이애시의 사용량에 차이를 두고 물리적 특성을 검토하여, 시멘트의 사용량을 줄이고 산업부산물을 다량으로 사용하기 위한 방안으로서, 고분말도 시멘트를 활용한 결과에 대한 기초 자료를 제시하였다.

• Computers and Concrete
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• 제10권4호
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• pp.391-407
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• 2012

Utilization of supplementary cementing materials (SCM) by the cement industry, as a highly promising solution of sustainable cement development aiming to reduce carbon dioxide emissions, necessitates a more thorough evaluation of these types of materials on concrete durability. In this study a comparative assessment of the effect of SCM on concrete durability, of every cement type as defined in the European Standard EN 197-1 is taking place, using a software tool, based on proven predictive models (according to performance-related methods for assessing durability) developed and wide-validated for the estimation of concrete service life when designing for durability under harsh environments. The effect of Type II additives (fly ash, silica fume) on CEM I type of cement, as well as the effect of every Portland-composite type of cement (and others) are evaluated in terms of their performance in carbonation and chloride exposure, for a service life of 50 years. The main aim is to portray a unified and comprehensive evaluation of the efficiency of SCM in order to create the basis for future consideration of more types of cement to enter the production line in industry.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제33권12호
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• pp.63-70
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• 2017

When industrial by-products like slag and fly ash are using in concrete with cement, it improves strength and durability against external deterioration factors by densifying the structure through potential hydraulic and pozzolanic reaction. But it has been pointed out that high dependence on the quality variation and the curing condition using a admixure material for concrete. In this study, the characteristics of internal micropore structure according to curing condition were analyzed for pastes and mortar specimens under using blast furnace slag powder. As a result, the variation of compressive strength and the internal microstructure were observed according to curing conditions by binder type. Particularly, using blast furnace slag powder, decrease in compressive strength were clearly observed in indoor and carbonation curing compared with water curing. The pore structure analysis also clearly observed the decrease of the gel pore existing in the CSH hydrate layer and the increase of the capillary pore in indoor and carbonation curing compared with water curing condition.

• Advances in concrete construction
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• 제9권2호
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• pp.139-147
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• 2020

This paper reports the effect of Rice Husk Ash (RHA) in geopolymer concrete on strength, durability and microstructural properties under ambient curing at a room temperature of 25℃ and 65±5% relative humidity. Rice husk was incinerated at 800℃ in a hot air oven. and ground in a ball mill to achieve the required fineness. RHA was partially added in 10, 15, 20, 25, 30 and 35 percentages to fly ash with 10% of GGBS to produce geopolymer concrete. Test results exhibit that the substitution of RHA in geopolymer concrete resulted in reduced strength properties during initial curing. In the initial stage, workability of GPC mixes was affected by RHA particles due to the presence of dormant particles in it. It is evident from the microstructural study that the presence of RHA particles densifies the matrix reducing porosity in concrete. This is due to the presence of RHA in geopolymer concrete, which affects the ratio of silica and alumina, resulting in polycondensation reactions products. This study suggests that incorporation of rice husk ash in geopolymer concrete is the solution for effective utilization of waste materials and prevention of environmental pollution due to the dumping of industrial waste and to produce eco-friendly concrete.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.541-550
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• 2011

많은 연구에서 플라이애쉬 및 바텀애쉬를 사용한 콘크리트에 대한 연구가 진행되고 있지만, 매립회를 사용한 콘크리트 및 실제 크기의 구조물에 대한 성능 평가 연구는 매우 제한적이다. 이 연구는 매립회를 잔골재와 치환하여 실제 크기의 구조물을 제작하고 이에 대한 성능을 평가하는 것을 주안점으로 한다. 1단계 연구 결과에서, 중간 정도의 성능을 가지는 두 가지 종류의 매립회(태안, 삼천포)를 선정하고 두가지 치환율(25%, 50%)을 고려하여 총 5개의 기둥, 슬래브, 벽체를 가진 콘크리트 구조물을 시공하였다. 경화전의 매립회 콘크리트 특성에서 공기량, 슬럼프, 응결 시간이 측정되었으며, 경화된 구조체에서 코어를 채취하여 강도, 염화물 저항성 및 탄산화 실험을 수행하였다. 코어에서 평가된 강도 및 내구 특성은 동일 배합의 공시체 시편에 대한 실험 결과와 비교하였다. 한편 구조물을 대상으로 반발경도, 건조수축, 수화열 특성이 평가되었으며, 기준 콘크리트와의 비교를 수행하였다. 실험 결과 매립회 콘크리트는 기준 콘크리트에 비해 적절한 강도 특성, 내구 특성을 가지고 있었으며, 구조물로 충분히 적용할 수 있음이 검증되었다. 국내 매립지에 따라 플라이애쉬, 바텀애쉬, 미탄소 탄소 등의 함량 제어를 통한 매립회 잔골재의 품질 제어가 수행된다면, 이에 대한 활용이 더욱 증가될 것이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.349-355
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• 2016

본 연구는 화력발전소에서 배출되는 석탄회 중 바텀애시의 재활용에 대한 실험적 연구이다. 석탄회는 일반적으로 플라이애시, 바텀애시, 신더애시 등으로 구분된다. 이 중 플라이애시의 경우 콘크리트 재료 중 시멘트 대체재로 많은 양이 재활용되고 있다. 반면, 바텀애시의 경우 다공성 및 높은 흡수율 등의 특징에 의해 석탄회 중 재활용률이 가장 낮은 실정이다. 이에 본 연구에서는 바텀애시를 콘크리트의 잔골재로 0~30%까지 단계별로 치환하여 제조한 콘크리트에 대한 내구성능을 평가하였다. 바텀애시 잔골재를 사용한 콘크리트의 내구성능 평가 결과, 동결융해의 경우 바텀애시 혼입 유무와 관계없이 적정한 연행공기를 통해 저항성을 확보할 수 있었고 염소이온침투 저항성, 건조수축 및 중금속에 대한 영향을 검토한 결과 바텀애시 혼입량 증가에 따른 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 반면, 탄산화 촉진 실험결과 바텀애시 사용이 증가함에 따라 탄산화 침투가 다소 컸으나 적절한 배합설계를 통해서 바텀애시를 콘크리트 잔골재로 활용하는 것이 가능할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권5호
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• pp.50-57
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• 2010

플라이애쉬와 고로슬래그를 첨가하여 만드는 3성분계 콘크리트는 산업부산물 이용에 따른 초기공사비 절감과, 환경친화적인 측면에서 매우 효과적이다. 3성분계 콘크리트는 장기강도의 안정적인 발현, 높은 작업성과 수화열 감소에도 매우 효과적인 것으로 알려져 있다. 그러나, 3성분계 콘크리트는 포졸란계 혼화재의 사용에 따른 초기강도 발현이 문제점이다. 이러한 문제는 시공성 및 경제성에 있어 3성분계 콘크리트 사용을 제약하는 요소로 작용하고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말을 혼입한 콘크리트에 있어 조강시멘트를 사용하여 단기 및 장기강도 발현, 투수저항성 및 내화학약품성을 평가하였다. 플라이애쉬 혼입율은 10%로 고정하고 고로슬래그 미분말을 0, 10, 20, 및 30%로 혼입한 3성분계 조강콘크리트를 제작하였다. 실험결과, HE-TBC의 압축 및 휨강도의 우수한 초기강도발현 특성을 얻을 수 있었으며 특히, 플라이애쉬 10% 및 고로슬래그 30%가 혼입된 HE-TBC의 투수특성은 매우 낮은 투수성을 나타내어 새로운 3성분계 조강콘크리트의 활용이 가능할 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권5호
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• pp.340-349
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• 2013

본 연구에서는 해수를 이용하여 석탄 화력발전소에서 발생하는 $CO_2$를 포집하기 위해 발전소에서 수급이 용이한 비산재, NaOH, $Ca(OH)_2$를 해수에 첨가하여 제조된 흡수제의 $CO_2$ 포집 성능을 고찰하였다. 비산재가 첨가된 해수의 $CO_2$ 포집성능은 순 해수에 비해 높아 비산재의 $CO_2$ 포집 효과는 유효하다. 그러나 해수 내 다양한 이온들에 의해 증류수에서 보다 비산재 내 유효 성분들의 침출량과 침출속도가 제한적이다. NaOH가 첨가된 해수는 $OH^-$ 손실이 일어나 증류수에 비해 $CO_2$ 포집량이 낮았고 다양한 이온의 상호 작용에 의해 포집 속도가 낮았다. $Ca(OH)_2$를 첨가한 경우, 해수에서의 $CO_2$ 포집 성능은 증류수 보다 높았는데 이는 해수 내 이미 존재하고 있던 $Ca^{2+}$ 중 일부가 탄산화 반응에 참여했기 때문으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제21권6호
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• pp.135-145
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• 2016

MgO recently has been regarded as the alternative material for replacement of cement. The aim of this study is to investigate the effects of accelerated carbonation on the strength development of MgO-based binder which is binary mixtures of magnesium oxide (MgO) with portland cement (PC) or ground granulated blast furnace slag (GGBS) or fly ash (FA). The compressive strengths of all binders were higher in the 20% $CO_2$ condition and for longer curing time. The strength were generally higher as the following order: MgO/PC > MgO/GGBS > MgO/FA system. The binder composed of 20% MgO and 80% PC showed highest compressive strength (38.0MPa) which was higher than PC. The correlation analysis of the porosity and compressive strength showed that compressive strength was higher when porosity was lower. The hydration and carbonation products of MgO including brucite ($Ca(OH)_2$), magnesite ($MgCO_3$) and nesquehonite ($MgCO_3{\cdot}3H_2O$) presumably filled the pores and contributed to strength development. Thermogravimetric analyses elucidated that 0.34 kg of $CO_2$ could be stored the 50% MgO/50% PC binder which performed the maximum $CO_2$ uptake at 20% $CO_2$ condition.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.445-448
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• 2008

콘크리트는 골재, 시멘트와 물이 주 구성성분이지만 현대 구조물의 다양화 및 해양환경 구조물의 증가로 해수에 대한 저항성이 우수한 콘크리트의 개발과 환경적 측면에서의 자원재활용이라는 사회적 관심 또한 증폭되고 있다. 따라서 내구성 향상, 고강도화, 현장에서의 워커빌리티 향상, 운반, 경제성 향상 등의 고성능 콘크리트의 필요성이 요구되어 오고 있다. 또한 고강도 영역의 고성능 콘크리트는 단위결합재량이 많으므로 수화열의 상승으로 콘크리트 균열에 의한 내구성능 저하의 원인이 되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 수화열의 억제 목적으로 Plain 실험체와 기본적으로 플라이애쉬 20%, 고로 슬래그 미분말 30%, 45% 치환한 조건에서 물-결합재비 26%, 30%, 34%인 실험체를 제작하여 이에 따른 압축강도 및 중성화 특성과 중성화 영역과 미중성화 영역을 대상으로 XRD(X-ray diffraction) 분석을 통하여 혼화재 치환량에 의한 특성을 평가하였다.