• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.114-121
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• 2010

포틀랜드 시멘트 제조 시 다량의 이산화탄소를 배출함으로써 많은 문제가 발생하고 있다. 그리고 화력발전소 및 제철소의 산업부산물인 플라이애쉬 및 고로슬래그 미분말은 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트로 일부 재활용되고 있으나, 42% 정도를 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 결합재로 플라이애시 또는 고로슬래그 미분말을 단독으로 사용한 연구는 많으나, 이들 결합재의 혼합사용에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 플라이애쉬와 고로슬래그 미분말을 혼합한 알칼리 활성 콘크리트를 개발할 목적으로 결합재의 혼합비율 및 양생온도가 알칼리 활성 모르터의 시공성, 압축강도 등 특성에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 그 결과, 플라이애쉬와 고로슬래그 미분말의 혼합비는 시공성 및 강도에 큰 영향을 주지만, 양생온도는 비교적 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 플라이애쉬와 고로슬래그 미분말을 50%씩 혼합하고, 9M NaOH과 쇼듐실리케이트를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용할 경우에는 $20^{\circ}C$의 상온양생에서도 재령 28일에서 압축강도 65 MPa의 알칼리 활성 모르터를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.63-71
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• 2011

포틀랜드 시멘트 제조 시 다량의 이산화탄소를 배출함으로써 많은 문제가 발생하고 있다. 그리고 화력발전소 및 제철소의 산업부산물인 플라이애쉬 및 고로슬래그는 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트로 일부 재활용되고 있으나, 42% 정도를 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 고로슬래그 미분말를 사용한 무시멘트 알칼리 활성 콘크리트를 개발할 목적으로 유동성과 압축강도 측면에서 알칼리 활성화제와 고성능 감수제에 대해 검토에 대해 검토하였다. 그 결과, 알칼리 활성화제의 종류 및 혼합비율, 고성능 감수제의 종류, 투입순서 등은 고로슬래그를 사용한 알칼리 활성 모르타르의 유동성과 압축강도에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 고로슬래그 무시멘트 알칼리 활성 모르타르를 제조하는데, 9M NaOH과 분말형 쇼듐실리케이트를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용하고, 고성능 감수제를 먼저 투입한 경우에는 1시간 동안 플로우 180 mm의 유동성과 $20^{\circ}C$의 상온양생조건에서 재령 28일에서 압축강도 50 MPa를 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.487-494
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• 2011

이 연구에서는 알칼리 활성화 시멘트 모르타르에 대한 결합재로서 바텀애쉬의 적용성을 평가하였으며, 배합 구성에 따른 재료 특성 변화를 파악하기 위한 실험을 수행하였다. 바텀애쉬를 사용한 알칼리 활성화 시멘트 모르타르 실험에서는 물/바텀애쉬 비, 활성화제/바텀애쉬의 비, 수산화나트륨에 대한 규산나트륨의 비, 양생 온도, 바텀애쉬의 분말도를 주된 실험 변수로 하여 유동성과 강도 실험을 수행하였다. 그 결과, $60^{\circ}C$ 고온 양생을 할 경우에는 적절한 유동성과 함께 40 MPa 이상의 압축강도를 얻을 수 있음을 확인하였으며, $20^{\circ}C$ 상온 양생 시에도 초기 강도 발현은 매우 느리지만 재령 28일 강도 30 MPa 정도가 발현되었다. 또한 실험 결과로부터 바텀애쉬를 사용한 알칼리 활성화 시멘트 모르타르의 적정 최적 배합 범위를 도출하였으며, 이와 함께 실험 결과를 바탕으로 인공신경망 분석법을 적용하여 배합 구성 변화에 따른 유동성 및 압축강도의 변화를 예측하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.99-107
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• 2011

이 연구는 대용량 지상식 LNG 저장탱크에 사용할 고강도 자기충전 콘크리트의 최적배합 조건을 도출하고, 현장적용을 위한 기본 자료를 제안하기 위한 것이다. 60~80 MPa 고강도 자기충전 콘크리트를 적용하면, 벽체두께의 감소와 자기충전성에 따른 인력절감 및 품질확보 등을 통하여 경제성을 확보할 것으로 예상된다. 시멘트 및 분체는 점성 증대 및 수화열 저감에 우수한 플라이애쉬와 저열 시멘트(벨라이트)를 사용하였다. 플라이애쉬의 치환율은 구속수비 및 배합변수 실험을 통해 정하였으며, 배합변수는 단위수량(W), 플라이애쉬 치환율(FA), 물-결합재비(W/B) 및 잔골재율(S/a)로 하여, 최적배합비 및 경제성 평가를 실시하였다. 실험 결과, 설계기준강도 60 MPa의 경우에는 단위수량 165 $kg/m^3$, 플라이애쉬 치환율 20% 및 물-결합재비 27~30%로 나타났으며, 설계기준강도 80 MPa의 경우에는 단위수량 165 $kg/m^3$, 플라이애쉬 치환율 10% 및 물-결합재비 25%로 나타났다. 또한, 기존의 설계기준강도 40 MPa과 비교해 볼 때, 압축강도 증가에 따른 재료비 상승은 60 MPa의 경우 14~22% 및 80 MPa의 경우 33%로 나타나, 현장관리 및 인력절감 등과 함께 매우 경제적인 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.63-72
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• 2012

고유동 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 고가의 각종 혼화재료를 과량 혹은 추가로 사용하여야 하기 때문에 재료비 단가 상승, 추가 설비의 필요 등의 문제점이 있고, 재료분리를 방지하기 위해 분체량을 증가시킴으로써 과잉 강도발현 등 고유동 콘크리트가 갖고 있는 많은 장점이 있음에도 특수 목적이외에는 그 사용에 있어 제약이 있었다. 이에 본 연구에서는 기존에 개발된 고강도성 고유동 콘크리트와 달리 일반 강도의 고유동 콘크리트의 상용화를 위해 콘크리트 구성 재료 중에서 골재를 중심으로 이들의 합리적 활용과 콘크리트의 성능향상 모색을 위해 정량적 인자별 실험을 수행하였다. 사용한 실험변수로 물-시멘트비, 잔골재율, 골재의 조립률, 입자 크기의 중요도, 13mm 골재와 미립분의 활용에 대해 검토하였으며, 슬럼프플로와 U형 충전시험의 충전고차로 평가하였다. 연구결과, 고유동 콘크리트 성상은 굵은 골재보다 잔골재 입도에 대한 의존도가 높으며, 잔골재율이 높을수록, 조립률이 낮을수록 충전성과 유동성 확보에 유리하였다. 또한, 골재의 대체재로써 13mm 골재 및 미립의 석분을 활용함으로써 보다 효율적으로 충전성과 유동성을 향상시킬 수 있음이 본 연구를 통해 확인되었다.

• Computers and Concrete
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• 제30권6호
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• pp.393-407
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• 2022

Due to the enormous cement content, pozzolanic materials, and the use of different aggregates, sustainable controlled low-strength material (CLSM) has a higher material cost than conventional concrete and sustainable construction issues. However, by selecting appropriate materials and formulations, as well as cement and aggregate content, whitethorn costs can be reduced while having a positive environmental impact. This research explores the desire to optimize plastic properties and 28-day unconfined compressive strength (UCS) of CLSM containing powder content from unprocessed-fly ash (u-FA) and recycled fine aggregate (RFA). The mixtures' input parameters consist of water-to-cementitious material ratio (W/CM), fly ash-to-cementitious materials (FA/CM), and paste volume percentage (PV%), while flowability, bleeding, segregation index, and 28-day UCS were the desired responses. The central composite design (CCD) notion was used to produce twenty CLSM mixes and was experimentally validated using MATLAB by an Artificial Neural Network (ANN). Variance analysis (ANOVA) was used for the determination of statistical models. Results revealed that the plastic properties of CLSM improve with the FA/CM rise when the strength declines for 28 days-with an increase in FA/CM, the diameter of the flowability and bleeding decreased. Meanwhile, the u-FA's rise strengthens the CLSM's segregation resistance and raises its strength over 28 days. Using calcareous powder as a substitute for cement has a detrimental effect on bleeding, and 28-day UCS increases segregation resistance. The response surface method (RSM) can establish high correlations between responses and the constituent materials of sustainable CLSM, and the optimal values of variables can be measured to achieve the desired response properties.

• 콘크리트학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.113-125
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• 2000

The purpose of this study was to examine the durability characteristics of controlled low strength material(flowable fill) with high volume fly ash content. Flowable fill refer to self-compacted, cementitious material used primarily as a backfill in lieu of compacted fill. The two primary advantages of flowable fill over traditional methods are its ease of placement and the elimination of settlement. Therefore, in difficult compaction areas or areas where settlement is a concern, flowable fill should be considered. The fly ash used in this study met the requirements of KS L 5405 and ASTM C 618 for Class F material. The mix proportions used for flowable fill are selected to obtain low-strength materials in the 10 to 15kgf/$\textrm{cm}^2$ range. The optimized flowable fill was consisted of 60kg f/$\textrm{m}^3$ cement content, 280kgf/$\textrm{m}^3$ fly ash content, 1400kgf/$\textrm{m}^3$ sand content, and 320kgf/$\textrm{m}^3$ water content. Subsequently, durability tests including permeability, warm water immersion, repeated wetting & drying, freezing & thawing for high volume fly ash-flowable fill are conducted. The results indicated that flowable fill has acceptable durability characteristics.

• Advances in concrete construction
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• 제16권2호
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• pp.119-126
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• 2023

Steel fiber reinforced self-compacting concrete (SFRSCC) has good workability such as high flowability and good cohesiveness. The workability, compressive strength, splitting tensile strength, and anti-penetration characteristics of three kinds of SFRSCC were investigated in this paper. The fraction of steel fibers of the SFRSCC is 0.5%, 1.5% and 2.0% respectively. The results of the static tests show that the splitting tensile strength increases with the increase of fraction of steel fibers, while the compressive strength of 1.5% SFRSCC is lowest. It is demonstrated that the anti-penetration ability of 1.5% SFRSCC subjected to a velocity projectile (200-500 m/s) is better than 0.5% and 2.0% SFRSCC according to the experimental results. Considering the steel fiber effects, the existing formula is revised to predict penetration depth, and it is revealed that the revised predicted depth of penetration is in good agreement with the experimental results. The conclusion of this paper is helpful to the experimental investigations and engineering application.

• 콘크리트학회지
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• 제9권1호
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• pp.173-181
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• 1997

본 논문은 경량기포콘크리트의 역학적 특성에 관한 연구이다. 본 연구의 목적은 고분자기포제를 이용하여 초경량성과 타설에 충분한 유동성을 확보하면서 소요강도를 갖는 선기포방식의 경량기포콘크리트의 역학적 특성을 실험적으로 규명하는데 있다. 이를 위해 플로우값이 180mm 이상으로단위체적중량이 0.38~0.64t/$m^3$인 범위에서 30kg/$cm^2$ 정도의 압축강도를 갖도록 개발된 선기포방식의 경량기포콘크리트를 사용하였다. 본 논문에서는 경량기포콘크리트의 탄성계수, 포아송비, 응력-변형률곡선, 강도특성 등의 광범위한 자료를 도출하였고 평균기포크기에 따른 경량기포콘크리트의 역학적 특성을 규명하였다. 본 연구는 경량기포콘크리트의 제조와 설계를 위한 중요한 지표를 제공하여 구조적인 목적에 그 활용의 폭을 넓혀 줄 것으로 기대된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.173-181
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• 2010

고유동 콘크리트 유동성능 평가장치는 슬럼프 플로 500 mm 도달속도와 플로우 유동의 데이터를 종합하여 KS F 2594 기준을 측정하기 위한 장비이다. 그러나 기존의 KS F 2594 측정 방법은 시험은 시험자와 감독자의 관점에 따라 점도에 대한 데이터가 매우 불규칙하여, 실무에서는 작은 수치 차이로 인하여 많은 의견 충돌이 발생하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문 에서는 기존의 이러한 문제점을 개선한 형태의 기구부의 메카니즘 설계와, 아울러 기구부를 구동하는 전자회로를 제시 하였다. 아울러 설계된 장치와 사용자간의 인터페이스를 위한 알고리즘과 무선센서 네트웍을 사용한 데이터 전송 방식에 대하여 다루었다. 제시된 방법은 실제 실험을 통해 검증하여 그 유용성을 보였다.