• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제8권1호
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• pp.69-81
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• 2014

In this study, portland cement (PC) has been partially replaced with a Class F fly ash (FA) at level of 70 % to produce high-volume FA (HVFA) concrete (F70). F70 was modified by replacing FA at levels of 10 and 20 % with silica fume (SF) and ground granulated blast-furnace slag (GGBS) and their equally combinations. All HVFA concrete types were compared to PC concrete. After curing for 7, 28, 90 and 180 days the specimens were tested in compression and abrasion. The various decomposition phases formed were identified using X-ray diffraction. The morphology of the formed hydrates was studied using scanning electron microscopy. The results indicated higher abrasion resistance of HVFA concrete blended with either SF or equally combinations of SF and GGBS, whilst lower abrasion resistance was noted in HVFA blended with GGBS.

• Advances in concrete construction
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• 제13권1호
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• pp.35-43
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• 2022

The experimental investigations into hooked-end round steel fibers (HSF) effect on the age-dependent strengths of high volume fly ash (HVFA) concrete is studied. The concrete was prepared with class F fly ash used as partial cement replacement varied from 0% to 70% on an equal weight basis. Two percentages of HSF (i.e., 0.5% and 1.5% by volume fraction) of 50 mm length were added in plain, and 50% fly ash concrete mixes. The compressive and flexural tensile strength was determined at 7, 28, 56, and 90 days. The strength results of fly ash concrete mixes with and without steel fibers were compared with the plain concrete strength. The test results indicated that the strength of fly ash concrete is comparable with the plain concrete strength and further increases with an increase in the percentage of steel fibers. The maximum flexure strength of HVFA concrete is found with 0.5% steel fibers. It is concluded that the HVFA concrete with steel fibers of 50 mm length can effectively be used in concrete construction. The analytical models are proposed to predict the age-dependent compressive and flexural tensile strength of HVFA concrete with and without HSF. The compressive and tensile strength of HVFA concrete with HSF can be predicted using these models when the 28-day compressive strength of plain concrete is known. The present study will be helpful in the design and construction of reinforced and pre-stressed concrete structures made with HVFA and HSF.

• Advances in concrete construction
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• 제3권4호
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• pp.317-331
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• 2015

This paper presents the effect of different micro-silica (MS) contents of 5, 10 and 15 wt.% as partial replacement of cement on mechanical and durability properties of high volume fly ash - recycled aggregate concretes (HVFA-RAC) containing 50% class F fly ash (FA) and 35% recycled coarse aggregate (RCA) as partial replacement of cement and natural coarse aggregate (NCA), respectively. The measured mechanical and durability properties are compressive strength, indirect tensile strength, elastic modulus, drying shrinkage, water sorptivity and chloride permeability. The effects of different curing ages of 7, 28, 56 and 91 days on above properties are also considered in this study. The results show that the addition of MS up to 10% improved the early age (7 days) strength properties of HVFA-RAC, however, at later ages (e.g. 28-91 days) the above mechanical properties are improved for all MS contents. The 5% MS exhibited the best performance among all MS contents for all mechanical properties of HVFA-RAC. In the case of measured durability properties, mix results are obtained, where 10% and 5% MS exhibited the lowest sorptivity and drying shrinkage, respectively at all ages. However, in the case of chloride ion permeability a decreasing trend is observed with increase in MS contents and curing ages. Strong correlations of indirect tensile strength and modulus of elasticity with square root of compressive strength are also observed in HVFA-RAC. Nevertheless, it is established in this study that MS contributes to the sustainability of HVFA-RAC significantly by improving the mechanical and durability properties of concrete containing 50%less cement and 35% less natural coarse aggregates.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.109-114
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• 2015

최근 CCPs를 대량 활용하는 HVFA 콘크리트에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 초기에는 주로 재료적인 분야에 대해서만 수행되어지고 있는 실정이었으나 최근 들어 HVFA 시멘트 콘크리트의 구조재료로의 적용을 위한 탄성계수, 응력-변형률 관계 및 구조 부재 거동 등에 대한 연구가 수행되고 있다. 이러한 일련의 연구 결과를 바탕으로 실물 구조 부재로의 적용성 평가를 위하여 지간길이 7.5m의 50% 다량 첨가된 플라이애시 시멘트 철근콘크리트 보 2개를 제작한 후, 휨 및 전단에 대한 구조거동 실험을 수행하여 HVFA 콘크리트의 실 구조물로의 적용성을 확인하고자 하였다. 실험결과에 의하면, HVFA 콘크리트의 응력-변형률 관계는 기존 연구 결과와 실험결과와의 다소 차이가 있지만 설계에 적용하기에는 큰 무리가 없는 것으로 나타났으며, 처짐, 변형률 등의 양상이 플라이애시를 첨가하지 않는 일반 콘크리트와 유사하게 나타나, 50% 플라이애시 시멘트 콘크리트 부재 부재의 휨 거동은 크게 차이나지 않는 것으로 나타났다. 또한 실험에서 구해진 콘크리트의 전단강도는 설계 식에서 구해진 콘크리트의 전단강도와 유사하게 나타나, 기존 설계식을 준용하여도 큰 무리가 없을 것으로 예상된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.202-208
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• 2014

플라이애시가 다량 첨가된 콘크리트, HVFA의 구조 기초 거동을 평가하기 위하여 플라이애시 혼입률과 압축강도를 변수로 하여 탄성계수, 응력-변형률 관계 및 부착강도 실험을 수행하였다. 실험결과에 의하면, 탄성계수는 콘크리트의 압축강도와 플라이애시 혼입률에 어느 정도 영향을 받는 것으로 나타났으며, 극한변형률 역시 기존의 설계식과 다소 차이가 있는 것으로 나타났다. 반면에 HVFAC의 탄성계수 및 부착강도는 일반 콘크리트와의 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.34-39
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• 2014

이 연구의 목적은 하이볼륨 플라이애시(HVFA) 콘크리트의 강도수준 및 플라이애시의 혼입률별로 콘크리트 내의 철근부식 및 염소이온 침투 저항성을 평가하는 것이다. 이를 위하여 물-결합재비 및 플라이애시 혼입률에 따라 철근 상부를 노출시킨 원주형 공시체와 통상적인 원주형 공시체를 제작하였으며, 이들 각각에 대해 압축강도 및 염소이온 침투 저항성 시험과 전기화학적 방법에 의한 철근부식 촉진시험을 수행하였다. 실험 결과, 대체적으로 플라이애시 혼입률이 많을수록 HVFA 콘크리트의 압축강도는 감소하였으나, 철근부식 및 염소이온 침투 저항성은 크게 개선되는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.95-102
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• 2022

최근, 전세계적으로 온실 가스의 저감에 관심이 높아지면서 건설 산업에서도 FA를 대량 치환하는 HVFAC의 사용을 위한 연구가 수행되고 있다. 시멘트의 수화도와 FA 반응도의 정량적인 측정은 HVFAC의 강도발현 메커니즘을 명확히 이해할 수 있게 한다. FA가 포함된 시멘트 페이스트의 수화 및 포졸란 반응은 매우 복잡하고 수화 생성물의 조성을 정확하게 결정할 수 없으므로 간단한 방법으로 반응도를 설명하는 것은 매우 어렵다. 따라서, 이 연구는 재령에 따른 하이볼륨 FA 시멘트의 수화 특성을 조사하였다. 시멘트의 수화도와 FA의 반응도는 재령에 따른 선택용해법과 페이스트의 비증발 수량을 통해 평가하였다. 또한 HVFA 모르타르 시편을 이용하여 연령에 따른 압축강도를 측정하였다. 실험결과 FA의 치환율이 증가할수록 시멘트의 수화도는 증가하나 FA의 반응성은 감소하는 것으로 나타났다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제13권6호
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• pp.209-213
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• 2014

Due to the increasing of interest about the eco-friendly concrete, it is increased to use concretes containing by-products of industry such as fly ash(FA), ground granulated blast furnace slag(GGBFS), silica fume(SF), and etc. Especially, these are well known for improving the resistances to reinforcement corrosion in concrete and decreasing chloride ion penetration. The purpose of this experimental research is to evaluate the resistance against corrosion of reinforcement of high volume fly ash(HVFA) concrete which is replaced with high volume fly ash for cement volume. For this purpose, the concrete test specimens were made for various strength level and replacement ratio of FA, and then the compressive strength and diffusion coefficient for chloride ion of them were measured for 28, 91, and 182 days, respectively. Also, corrosion monitoring by half cell potential method was carried out for the made lollypop concrete test specimens to detect the time of corrosion initiation for reinforcement in concrete. As a result, it was observed from the test results that the compressive strength of HVFA concrete was decreased with increasing replacement ratio of FA but long-term resistances against reinforcement corrosion and chloride ion penetration of that were increased.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.309-310
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• 2010

본 연구에서는 플라이애시를 대량 사용한 콘크리트의 기초 물성 및 단열온도상승 특성에 대하여 검토하였다. 이를 위하여 플라이애시를 시멘트량에 대하여 40% 및 50% 사용한 콘크리트 배합에 대하여 슬럼프, 공기량, 블리딩, 압축강도 및 단열온도상승 시험을 실시하였다.

• KCI Concrete Journal
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• 제14권2호
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• pp.76-80
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• 2002

The role of high volume Class F fly ash in reducing expansion due to Alkali-Silica Reaction (ASR) was investigated. A series of modified ASTM C 1260 tests were performed under three different levels of NaOH normality, extending the test period to 28 days, using high- or low alkali cement, and Class F fly ash up to 58 ％ by mass of cement. A reactive siliceous fine aggregate was used. The test results confirm that HVFA replacement in a cementitious system significantly helps in controlling expansion caused by ASR.