• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.54-59
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• 2017

고로슬래그 미분말은 공학적으로 우수한 건설산업 부산물이며, 최근들어 환경부하 저감 및 사용 활성화를 위해 대단위 슬래그 치환 콘크리트가 많이 연구되고 있다. 본 연구에서는 목표 강도를 50 MPa로 설정하고 고로슬래그미분말 치환률을 65%로 고려한 대단위 치환 슬래그 콘크리트를 제조하여 건조수축특성과 초지재령 특성을 평가하였다. 이를 위해 3 수준의 콘크리트를 제조하였으며, 슬럼프 플로우, 강도, 건조 및 자기수축에 대한 실험을 수행하였다. 실험결과, 보통 포틀랜트 시멘트를 100% 함유한 콘크리트(OPC 100)에 비하여 재령 7일전의 강도는 약간 감소하였으나, 슬래그 치환 배합은 수화에 필요한 충분한 자유수를 가졌으므로 28일 재령에서는 우수한 강도 발현을 나타내었다. 또한 재령 3일까지 큰 자기수축으로 인하여, OPC 100 배합에서는 건조수축이 크게 평가되었지만, 65% 고로슬래그 미분말을 치환한 배합에서는 초기재령의 자기수축 성능이 개선되어 우수한 건조수축거동을 나타내었다. 특히 단순 질량 치환배합(BS 65)보다 물-결합재비(0.27)와 단위수량($163kg/m^3$)을 낮춘 OPTBS 65에서 더욱 우수한 건조수축 및 자기수축 거동을 나타내었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.287-294
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• 2019

고로슬래그 미분말은 뛰어난 염해 저항성 및 내화학성을 가지고 있어 콘크리트에 널리 쓰여왔으나, 고분말도에 따라 수화열과 건조 수축에 의한 균열이 보고되고 있다. 국제 표준에서는 콘크리트에 저분말도 고로슬래그 미분말의 폭 넓은 상용화 및 균열 저감을 위하여 3,000급 저분말도 고로슬래그 미분말이 포함되어 있다. 본 연구에서는 저분말도 고로슬래그 미분말을 치환한 콘크리트(50%의 물-결합재비와 3,000급 고로슬래그 미분말을 60% 치환)와 삼성분계 콘크리트(50% 물-결합재비와 4,000급 고로슬래그 미분말 및 플라이애시를 총 60% 치환)가 고려되었다. 저분말도 고로슬래그 미분말을 치환한 콘크리트와 삼성분계 콘크리트의 강도 차이는 재령 3일차에서 재령 91일차까지 확연한 차이는 없었으며 우수한 염해와 탄산화 저항성을 나타내었다. 또한 적절한 공기량을 함유하여 두 배합 모두 90.0 이상의 높은 내구성 지수를 나타내었다. 배합개선을 통하여 저분말도 GGBFS 콘크리트의 초기강도 개선한다면 낮은 수화열 및 고내구성을 가진 매스 콘크리트를 제조할 수 있으리라 판단된다.

• Advances in materials Research
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• 제9권3호
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• pp.203-218
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• 2020

This research paper presents the outcomes in terms of mechanical and microstructural characteristics of binary and ternary concrete when exposed to elevated temperature. Three parameter were taken into account, (a) elevated temperature (i.e., 200, 400, 600 and 800℃) (b) binary concrete with cementitious material sugarcane bagasse ash (SCBA) and ground granulated blast furnace slag (GGBFS) replacement percentage (i.e., 0, 15, 20, 25 and 30%) and (c) ternary concrete with cementitious material SCBA and GGBFS replacement percentage (i.e., 0, 15, 20, 25 and 30%). A total of 285 standard cube specimens (150 mm × 150 mm × 150 mm) containing Ordinary Portland Cement (OPC), SCBA, and GGBFS were made. These specimens then exposed to several elevated temperatures for 2 h, afterword is allowed to cool at room temperature. The following basic physical, mechanical, and microstructural characteristics were then determined and discussed. (a) mass loss ratio, (b) ultrasonic pulse velocity (UPV) (c) physical behavior, (d) compressive strength, and (e) field emission scanning electron microscope (FESEM). It was found that compressive strength increases up to 400℃; beyond this temperature, it decreases. UPV value and massloss decrease with increase in temperature as well as the change in color and crack were observed at a higher temperature.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.33-34
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• 2020

𝛾-dicalcium silicate (𝛾-C₂S) is characterized by its strong carbonation reactivity and has the prospect to be utilized as a building material with the added benefit of CO₂ capture. This paper aims to point out the impact of 𝛾-C₂S on the microstructure characteristics and mechanical properties of GGBFS paste, and mortar samples. The compressive strength of 𝛾-C₂S added GGBFS cement mortar is higher compared to without 𝛾-C₂S in accelerated carbonation (AC) up to 14 days of curing but once the curing duration is increased, there is no significant improvement in compressive strength. This study suggests that 𝛾-C₂S can capture the atmospheric CO₂ (mostly generated from cement and metallurgy industries) and utilized in construction.

• Advances in concrete construction
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• 제6권2호
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• pp.103-121
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• 2018

This paper reports the effects of coarse and fine recycled concrete aggregates (RCA) on fresh and hardened properties of self-compacting concrete (SCC) containing ground granulated blast-furnace slag (GGBFS) as cement replacement. For this purpose, three SCC mixes groups, were produced at a constant water to binder ratio of 0.38. Both fine and coarse recycled aggregates were used as natural aggregates (NA) replacement at different substitution levels of 0%, 25%, 50%, 75% and 100% by volume for each mix group. Each group, included 0, 15% or 30% GGBFS as Portland cement replacement by weight. The SCC properties investigated were self-compactability parameters (i.e., slump flow, T500 time, V-funnel flow time, L-box passing ability and sieve stability), compressive strength, capillary water absorption and water penetration depth. The results show that the combined use of RCA with GGBFS had a significant effect on fresh and hardened SCC mixes. The addition of both fine and coarse recycled aggregates as a substitution up to 50% of natural aggregates enhance the workability of SCC mixes, whereas the addition from 50 to 100% decreases the workability, whatever the slag content used as cement replacement. An enhancement of workability of SCC mixes with recycled aggregates was noticed as increasing GGBFS from 0 to 30%. RCA content of 25% to 50% as NA replacement and cement replacement of 15% GGBFS seems to be the optimum level to produce satisfactory SCC without any bleeding or segregation. Furthermore, the addition of slag to recycled concrete aggregates of SCC mixes reduces strength losses at the long term (56 and 90 days). However, a decrease in the capillary water absorption and water permeability depth was noticed, when using RCA mixes with slag.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2002년도 학술.기술논문발표회
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• pp.87-91
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• 2002

This paper investigates the corrosion inhibition and the reduction of hydration heat properties of Ground Granulated Blast-Furnace Slag (GGBFS) added concrete. Since the massive civil structure is vulnerable to the thermal crack by hydration. adiabatic temperature rising tests were performed for water-binder ratios from 43.2% to 47.3%, while replacing 15% to 50% of cement with GGBFS of equal weight. Then, the corrosion protection performance was evaluated using cylindrical specimens embedded with steel reinforcement according to the combination of 3 W/B ratios and 2 levels of chloride ion quantity. The corrosion area of the embedded steel ban was determined using the high pressure steam curing method specified in KS F 2561. The test results showed that the replacement of GGBFS was effective in reducing the hydration heat. The corrosion area of the embedded steel ban decreased as the replacement of GGBFS increased. However, the corrosion area of the steel bar was proportional to the autoclave cycle and the chloride ion quantity. Among the tested specimens, compressive strength, reduction of hydration heat, and corrosion inhibition performance were excellent when 50% of cement was replaced with GGBFS of equal weight.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.177-184
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• 2015

시멘트를 대체하여 고로슬래그 미분말을 건설재료로 대량으로 활용하기 위해서는 잠재수경성을 향상시켜 조기강도를 개선시킬 수 있는 적절한 활성화제가 필요하다. 이 연구에서는 경석고와 황산나트륨을 이용하여 하이볼륨 고로슬래그 시멘트의 수화특성에 대한 연구를 수행하였다. 수화특성을 평가하기 위해 고로슬래그 미분말을 전체 바인더의 80%로 고정하였으며, 나머지 20%를 시멘트와 활성화제로 구성하였다. 경석고와 황산나트륨의 치환율(1~7%)에 따른 응결, 압축강도, 미소수화열 및 미세구조 특성을 시멘트만을 사용한 경우와 비교하여 분석하였다. 이 연구에서는 경석고와 황산나트륨을 활성화제로 사용한 경우, 하이볼륨 고로슬래그 미분말의 조기 수화특성을 향상을 위해 필요한 $SO_3$ 함량을 전체 바인더 중량대비 약 3~5% 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.114-121
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• 2017

본 연구는 플라이애시 및 고로슬래그 미분말을 알칼리 활성화 결합재로 활용하여 제조한 모르타르의 압축강도 특성을 파악하고 건조수축 예측 및 평가가 가능한 추정식을 제안하고자 한다. 이를 위하여 고로슬래그 미분말 치환량을 30, 50, 70 및 100%로 조정하고 규산나트륨 모듈 Ms비[$SiO_2/Na_2O$]은 1.0, 1.5 및 2.0으로 조정하여 압축강도 및 길이변화율을 측정하였다. 그 결과 알칼리 활성화 결합재 모르타르는 Ms비가 증가할수록 압축강도는 증가하고 길이변화율은 감소하였다. 그러나 고로슬래그 미분말의 경우에는 치환량을 증가할수록 압축강도는 증가하였으나 길이변화율도 증가하는 경향이 확인되었다. 따라서, 고로슬래그 미분말을 다량 치환할 경우에는 길이변화율을 고려하여 설계할 필요성이 있다고 판단되었다. 알칼리 활성활 결합재 모르타르의 건조수축을 평가하는 식을 유도하기 위하여 배합조건별 단순회귀분석을 수행한 결과 결정계수 0.7539~0.9786(평균 0.9359)수준의 유효한 추정식을 도출하였다. 또한, 고로슬래그 미분말, Ms비 및 재령을 독립변수로 선정하여 다중회귀분석을 수행한 결과 초기양생온도 $23^{\circ}C$ 및 $70^{\circ}C$에서 결정계수 0.8020 및 0.8018 수준의 타당한 추정식을 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.75-84
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• 2016

본 연구에서는 해수 침지 온도에 따른 비소성 시멘트 경화체의 물리적 및 역학적 특성에 대해 비교 분석하였다. 비소성 시멘트는 플라이애시와 고로슬래그미분말을 6:4, 7:3 및 8:2의 중량비로 혼합하여 수산화나트륨과 액상규산나트륨으로 알칼리 활성화 하여 제작되었다. 알칼리 활성화를 위한 활성화제는 플라이애시와 고로슬래그미분말을 혼합한 중량의 5%로 하였으며, 화학첨가제로 탄산칼슘이 사용되었다. 본 연구에서는 알칼리 활성화된 시험체들을 3가지 다른 온도($5^{\circ}C$, $15^{\circ}C$ 및 $25^{\circ}C$)의 해수에 각각 침지 시킨 후, 침지 재령 3일 및 28일에 대해 경화체의 압축 강도, 밀도 및 흡수율을 측정하였으며, 해수 침지 재령 28일에 대해서는 XRD 및 SEM 시험 분석을 실시하였다. 또한, 해수 침지 재령 28일에 대하여 시험체들 내의 수용성 염화물(자유염화물) 및 산-가용성 염화물(총염화물) 함유량을 측정하여 분석하였다. 본 연구에서 해수온도별로 침지시킨 플라이애시-고로슬래그미분말 혼합 알칼리 활성화 경화체는 플라이애시 혼합률이 증가함에 따라 밀도 감소, 흡수율 증가 및 강도가 감소하는 경향을 나타냈다. 또한 플라이애시 혼합률이 증가할수록 시험체 내의 수용성 염화물 및 산-가용성 염화물의 양이 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제작된 플라이애시-고로슬래그미분말 혼합 알칼리 활성화 경화체는 노출된 해수 온도 영향으로 인한 강도 차이는 없는 것으로 판단되며, 플라이애시와 고로슬래그미분말의 혼합중량비에 따라 강도 특성이 달라지는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2016년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.39-40
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• 2016

The aim of this research was evaluating strength characteristics of foamed concrete using Ladle Furnace slag with GGBFs. For all mixtures, because of the early setting and strength development, it was possible to deform the formwork and measure the compressive strength within 3 hours.