• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제9권3호
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• pp.381-390
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• 2015

Investigating the microstructure of hardened cement mixtures with the aid of advanced technology will help the concrete industry to develop appropriate binders for durable building materials. In this paper, morphological, mineralogical and thermogravimetric analyses of autoclave-cured mixtures incorporating ground dune sand and ground granulated blast furnace slag as partial cementing materials were investigated. The microstructure analyses of hydrated products were conducted using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), differential thermal analysis (DTA), thermo-graphic analysis (TGA) and X-ray diffraction (XRD). The SEM and EDX results demonstrated the formation of thin plate-like calcium silicate hydrate plates and a compacted microstructure. The DTA and TGA analyses revealed that the calcium hydroxide generated from the hydration binder materials was consumed during the secondary pozzolanic reaction. Residual crystalline silica was observed from the XRD analysis of all of the blended mixtures, indicating the presence of excess silica. A good correlation was observed between the compressive strength of the blended mixtures and the CaO/$SiO_2$ ratio of the binder materials.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.9-13
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• 2016

본 논문에서는 내산화성 및 난연성이 향상된 폴리우레탄 나노섬유를 전기방사법 및 수산화알루미늄 내첨을 통해 제조하였다. 전기방사 조건은 인가전압: 20 kV, 폴리머 용액 유량: 1.2 ml/h, 롤러 속도: 120 rpm 및 롤러와 주사기 팁의 거리: 15 cm의 공정변수에서 최적의 조건을 확인하였다. 폴리우레탄 섬유의 내산화성 및 난연성을 향상시키기 위하여, 수산화알루미늄을 전기방사 시 내첨하였다. 제조된 샘플의 열적 특성을 평가하기 위하여 열중량분석기(thermogravimetric analysis, Shimadzu, TGA-50H)를 사용하였다. 또한 관련 분석을 통해 고분자 분해 온도(polymer decomposition temperature), 적분열분해 진행온도(integral procedure decomposition temperature), 최종 분해 온도(final decomposition temperature) 및 열분해 후 잔여량 등을 분석하였다. 그리고 분해 반응의 속도론적 고찰을 위해 Horowitz-Metzger 적분식을 통해 활성화 에너지를 해석하였다. 수산화알루미늄의 내첨에 의해, 분해 활성화 에너지가 50% 이상 증가함을 확인하였다. 이는 수산화알루미늄이 $300{\sim}500^{\circ}C$에서 열분해함에 따라 수화반응에 의해 폴리우레탄 나노섬유의 열분해 저항성이 커지기 때문인 것으로 파악된다.

• 공업화학
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• 제17권6호
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• pp.586-590
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• 2006

전기활성 고분자로서 이온성고분자-금속복합체(Ionic Polymer metal Composites, IPMC)는 화학적 환원방법으로 비교적 쉽게 제조하여 낮은 구동전압에서도 큰 변위를 낼 수 있는 유연성을 지니는 스마트 소재(soft smart material) 중의 하나이다. 제조 시의 화학적 환원방법은 용액 내에서 반응시킴으로써 결과적으로 형성되는 다공성 고분자 막의 표면의 거칠기 때문에 구동체로서의 IPMC의 동작특성에 결함을 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 IPMC의 표면의 거칠기에 대한 구동 특성을 비교하고 표면 조도를 향상시키는 방안으로 표면 이온빔 보조 증착법으로 표면을 개질하였다. 이러한 표면 개질 효과로 인해 IPMC 전극의 표면 저항을 낮추고 반응 속도를 증가시킬 수 있었고, 표면 조도, 모폴로지, 구동력 등을 측정하여 향상된 구동 현상을 나타내는 제조방법에 대한 연구를 하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제11권4호
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• pp.363-370
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• 2011

본 연구에서는 화력발전소에서 발생하는 폐기물인 리젝트 애시를 자원화하기 위하여 시멘트 혼합재로 사용하는 방안을 검토하고자 하였다. 이를 위하여 포졸란 활성도 비교를 통하여 효율적인 리젝트애시의 분말도를 선정하였으며, 현재 널리 사용되고 있는 콘크리트용 혼합재인 플라이애시와 비교하였다. 고분말 리젝트애시와 플라이애시를 슬래그시멘트와 혼합하여 시멘트복합체를 제조하였으며, 제조한 시멘트복합체 및 고분말 리젝트애시의 성능 평가를 위하여 페이스트(응결, 유동성, 기기분석), 모르타르(압축강도) 실험을 실시하였다. 기기분석 결과 고분말 리젝트애시의 수화반응기구는 플라이애시와 유사하지만 미세조직이 치밀해지는 특성을 나타내었다. 물성 측정결과에서는 고분말 리젝트애시가 플라이애시와 비교하여 응결지연이 감소하고, 초기강도 및 장기강도에서 우수한 성능을 나타내었다. 따라서 리젝트애시의 분말도를 $6,000cm^2$/g 수준으로 상향시킨다면 시멘트 복합체에 활용하는 것이 가능하며, 시멘트 물성 향상에도 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제54권2호
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• pp.108-113
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• 2017

The use of aluminum-based coagulants in water pretreatment is being carefully considered because aluminum exposure is a risk factor for the onset of Alzheimer's disease. Lightly burned-dolomite kiln dust (LB-DKD) was evaluated as an alternative coagulant because it contains high levels of the healthful minerals calcium and magnesium. An organic pore forming agent (OPFA) was incorporated to prepare porous granules after OPFA removal through a thermal decomposition process. A spray drying method was used to produce uniform and reproducible spherical granules with low density, since fine dolomite particles have irregular agglomeration behavior in the hydration reaction. The use of fine dolomite powder and different porosity granules led to a visible color change in raw algae (RA) containing water, from dark green to transparent colorlessness. Also, dolomite powders and granules exhibited a mean removal efficiency of 48.3% in total nitrogen (T-N), a gradual increase in the removal efficiency of total phosphorus (T-P) as granule porosity increased. We demonstrate that porous dolomite granules can improve the settling time and water quality in summer seasons for the emergent treatment of excessive algal blooms in eutrophic water.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.641-644
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• 2008

콘크리트의 압축강도는 시멘트 수화반응에 의하여 발현되는 것으로, 이러한 수화반응은 온도에 민감한 영향을 받게 된다. 이에 본 연구에서는 온도에 의한 콘크리트의 영향을 확인하고자 콘크리트의 타설 초기온도 변화 및 양생 조건의 변화에 따른 특성을 실험적으로 평가하였다. 콘크리트의 타설 초기온도를 5$^{\circ}C$, 20$^{\circ}C$로 변화시켜 실험한 결과, 표준양생을 실시한 경우 타설 온도가 낮은 배합에서 재령 3일 이전까지 강도가 낮았으나, 재령 7일 이후에서는 강도가 높아지는 현상이 확인 되었다. 그러나 재령 28일에서는 두 배합의 압축강도 차가 미미하여 온도에 따른 영향이 크지 않은 것으로 확인 되었다. 기건양생을 실시한 경우는 모든 시험체에서 타설 초기온도가 높은 배합이 높은 강도를 나타내었다. 이러한 콘크리트의 타설 초기온도에 따른 압축강도 특성은 SEM관찰 결과 미세구조의 수화양상을 통하여 그 특성을 확인할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.997-1000
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• 2008

동절기 공사시에는 낮은 외기온에 기인하여 콘크리트의 조기강도 발현이 취약하게 된다. 특히, 동절기 공사중, 외부의 절취면을 대상으로 Nail를 삽입함으로서 사면 전체를 일체화시키는 Soil Nailing 공법을 적용하는 경우에는 낮은 외기온에 기인한 Shotcrete의 강도발현에 많은 어려움이 있을 것으로 예상되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 상기의 어려움을 해결할 목적으로, 시멘트 생산공정 중 부수적으로 발생되는 초미립자 시멘트(이하 미립자 시멘트라 칭함)를 이용하여 동절기 Shotcrete공사의 조기강도 발현성능을 확보하고자 하였다. 실험결과, 외기온이 최저 $-9^{\circ}C$의 극저온 조건이라 할지라도 미립자 시멘트를 100% 사용하면서, 간단한 비닐보양 양생을 실시한다면 약 5일 정도의 단기재령만으로도 설계기준강도를 만족하는 우수한 품질의 Shotcrete를 경제적으로 제조 할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2007년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.57-60
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• 2007

This study is to discuss the effect of the liquid type high early strength agent considering early strength, developing strength, and economics of the concrete using admixtures. The powder type high early strength agent does not helpful because the field application is not available such as the problem of mixing process and rack of economics. To make up these subjects, the plain mixture contains the standard type AE water reducing agent, and the types of the agents are the standard type AE water reducing agent(P),liquid type high early strength agent(AD),poly carboxylate high early strength type AE water reducing agent(E1), and naphthalene + melamine high early strength type AE water reducing agent(E2). As the Contents of the agents, E1 and E2 is two types each cases, and P is one type to satisfy the target fluidity and air content, AD is three types as 0.5, 1.0,and 1.5%. In the case that AD is mixed, the fluidity is decreased, but air content is increased. For increasing strength of the early age, using OPC is more effective than FA and BS for increasing the early strength of the concrete, and if the air content is secure as plain, the effect of the developing strength can be increased because the air content is increased about 2% in the case that AD is used.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권3호
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• pp.305-312
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• 2018

This study is about the development of a non-sintered binder (NSB) which does not require a sintering process by using the industrial by-products Phosphogypsum (PG), Waste Lime (WL) and Granulated Blast Furnace Slag (GBFS). In this report, through SEM analysis of the NSB paste hardening body, micropore analysis of paste using the mercury press-in method and microstructure observation were executed to consider the influence of the formation of the pore structure and the distribution of pore volume on strength, and the following conclusions were reached. 1) Pore structure of NSB paste of early age is influenced by hydrate generation amount by GBFS and activator. 2) Through observing the internal microstructure of NSB binder paste, it was found that the strength expression at early age due to hydration reaction was achieved with a large amount of ettringite serving as the frame with C-S-H gel generated at the same time. It was confirmed that C-S-H gel wrapped around ettringite, and as time passed, the amount generated continually increased, and C-S-H gel tightly filled the pores of hardened paste, forming a dense network-type web structure. 3) For NSB-type cement, the degree of formation of gel pores below $10{\mu}m$ had a greater influence on strength improvement than simple pore reduction by charging capillary pores, and the pore size that had the greatest effect on strength was micropores with diameter below $10{\mu}m$.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.63-72
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• 2016

PURPOSES : The use of roller-compacted concrete pavement (RCCP) is an environmentally friendly method of construction that utilizes the aggregate interlock effect by means of a hydration reaction and roller compacting, demonstrating a superb structural performance with a relatively small unit water content and unit cement content. However, even if an excellent structural performance was secured through a previous study, the verification research on the environmental load and long-term durability was conducted under unsatisfactory conditions. In order to secure longterm durability, the construction of an appropriate internal air-void structure is required. In this study, a method of improving the long-term durability of RCCP will be suggested by analyzing the internal air-void structure and relevant durability of roller-compacted concrete. METHODS : The method of improving the long-term durability involves measurements of the air content, air voids, and air-spacing factor in RCCP that experiences a change in terms of the kind of air-entraining agent and chemical admixture proportions. This test should be conducted on the basis of test criteria such as ASTM C 457, 672, and KS F 2456. RESULTS : Freezing, thawing, and scaling resistance tests of roller compacted concrete without a chemical admixture showed that it was weak. However, as a result of conducting air entraining (AE) with an AE agent, a large amount of air was distributed with a range of 2~3%, and an air void spacing factor ranging from 200 to $300{\mu}m$ (close to $250{\mu}m$) coming from PCA was secured. Accordingly, the freezing and thawing resistance was improved, with a relative dynamic elastic modulus of more than 80%, and the scaling resistance was improved under the appropriate AE agent content rate. CONCLUSIONS : The long-term durability of RCCP has a direct relationship with the air-void spacing factor, and it can be secured only by ensuring the air void spacing factor through air entraining with the inclusion of an AE agent.