• 대한금속재료학회지
• /
• 제46권7호
• /
• pp.437-442
• /
• 2008

The synthesis and hydration of Calcium Sulfo Aluminate[$3CaO{\cdot}3Al_2O_3{\cdot}CaSO_4(C_4A_3{\overline{S}})$, CSA cement utilizing secondary steelmaking refining slags is studied for recycling the discarded steel plant wastes to meet the environmental requrations imposed on the steel industry. Raw materials of secondary refining slag, lime sludge, gypsum and bauxite were prepared to be sintered at $1,250^{\circ}C$. The sintered samples were hydrated for 1, 3 and 7 days to evaluate the mineralogical and physico-mechanical properties. The hydration products evaluated with the aid of SEM and XRD analyses confirmed the formation and the continuing growth of ettringite phase with the further hydration times, which plays a role in developing the early strength and the expansion properties of cements. The physico-mechanical properties of hydrated CSA products employing the recycled steelmaking refining slags determined in terms of compressive strength and linear expansion of hydrated products are found to be superior to those of the Ordinary Portland Cement(OPC) or the other commercial CSA cements.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제36권6호
• /
• pp.599-603
• /
• 1999

In an effort to improve the mechanical properties of the belite cement active belite cement clinker was synthesized. Properties of the clinker were characterized by a XRD, FT-IE optical microscopy and SEM. The additive effects of slag on the hydration properties were investigated by the measurement of compressive strength heat evolution and SEM. The experimental results exhibited that the 3wt% borax was effective in stabilizing $\alpha$'-C2S and the addition of 5wt% anhydrite and 40wt% slag wee effective in the hydration.

• 자원리싸이클링
• /
• 제24권1호
• /
• pp.12-20
• /
• 2015

본 연구에서는 고로 수쇄 슬래그 및 석고를 혼합한 3성분계 천연 수경성 석회 페이스트에서 석고종류 및 혼합량에 따른 수화특성 변화를 확인하고자 하였다. 고로 수쇄 슬래그 20 %를 혼합한 천연 수경성 석회에 무수석고, 반수석고, 이수석고를 각각 3 %, 10%를 혼합하여 석고의 용해도 및 반응성에 따라 수화초기 생성되는 수화물의 종류와 생성량을 분석하였으며, 이에 따른 물리적 특성 변화거동에 대하여 조사하였다. 페이스트를 활용한 수화특성 결과 모든 샘플에서 수화초기 ettringite, C-S-H와 같은 수화물이 생성되었으며, 재령이 길어짐에 따라 수화물의 생성량이 증가하였다. 압축강도 측정결과, 석고 혼합량이 3 %일 때 더 높은 강도를 보였으며 재령 28일에서 무수석고 및 반수석고가 이수석고를 혼입할 경우 보다 높은 특성을 나타내었다.

• Computers and Concrete
• /
• 제8권6호
• /
• pp.647-675
• /
• 2011

Our ability to predict hydration behavior is becoming increasingly relevant to the concrete community as modelers begin to link material performance to the dynamics of material properties and chemistry. At early ages, the properties of concrete are changing rapidly due to chemical transformations that affect mechanical, thermal and transport responses of the composite. At later ages, the resulting, nano-, micro-, meso- and macroscopic structure generated by hydration will control the life-cycle performance of the material in the field. Ultimately, creep, shrinkage, chemical and physical durability, and all manner of mechanical response are linked to hydration. As a way to enable the modeling community to better understand hydration, a review of hydration models is presented offering insights into their mathematical origins and relationships one-to-the-other. The quest for a universal model begins in the 1920's and continues to the present, and is marked by a number of critical milestones. Unfortunately, the origins and physical interpretation of many of the most commonly used models have been lost in their overuse and the trail of citations that vaguely lead to the original manuscripts. To help restore some organization, models were sorted into four categories based primarily on their mathematical and theoretical basis: (1) mass continuity-based, (2) nucleation-based, (3) particle ensembles, and (4) complex multi-physical and simulation environments. This review provides a concise catalogue of models and in most cases enough detail to derive their mathematical form. Furthermore, classes of models are unified by linking them to their theoretical origins, thereby making their derivations and physical interpretations more transparent. Models are also used to fit experimental data so that their characteristics and ability to predict hydration calorimetry curves can be compared. A sort of evolutionary tree showing the progression of models is given along with some insights into the nature of future work yet needed to develop the next generation of cement hydration models.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.118-125
• /
• 2002

콘크리트는 수화과정을 통하여 재료가 성숙되고, 경화된다. 수화의 진행은 엄밀한 의미에서 재령에 의하지 않고 수화도에 의해 제어되므로, 경화가 진행되는 콘크리트의 모든 재료특성과 미세구조 형성과정은 수화도에 의해 정식화되는 것이 바람직하다. 기존 연구는 주로 양생온도가 수화발열속도에 미치는 영향을 고려한 반응함수 개념을 주로 사용하였고, 또한 내부 수분상태의 영향을 습도함수의 형태로 고려한 연구결과는 실제 수화기구를 반영하지 못하고 단지 각 연구자의 실험조건과 배합조건에만 부합하는 결과를 보인다. 따라서 본 연구는 기존 제안식의 단점을 보완하기 위하여 수화기구와 미세구조 형성 과정에 기초하여 반응속도함수를 모델링하였다. 수화반응속도는 온도 및 수분상태에 따라 변화하므로, 본 연구에서는 수화발열 속도에 영향을 미치는 인자로, 시멘트 종류, 물-시멘트비 등의 배합특성과 양생온도 빛 세공조직의 내부수분상태를 고려하였다. 똔 연구에서 제시한 콘크리트의 수화도 예측모델은 기존의 온도영향만을 주로 고려하는 반응속도함수를 콘크리트내부의 수분분포 상태를 고려하여 모델을 개선하였으며, 이는 실제 측정한 수화도에 매우 근접하여 그 유용성을 검증하였다. 또한 수화도의 정의와 제시한 모델을 이용하여 콘크리트 요소내의 온도, 습도 덴 수화도를 수치적으로 결정하여 단열온도상승곡선을 정확히 모사 할 수 있었다. 제안된 모델은 수화가 진행되는 콘크리트의 여러 역학적 특성 및 미세구조 형성과정을 적절히 표현하고, 수화과정이 온도 및 습도상태를 결정하는 초기재령 콘크리트의 단면 내 온 습도상태를 추정하여 궁극적으로 초기재령 콘크리트의 균열 위험성을 평가하는데 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.125-130
• /
• 1997

This study is to investigate properties of relationship between the heat of hydration of several type cements and the temperature of concrete in restraint condition. As the results, the heat of hydration is largely affected by the temperature of cementious materials. However, the heat of hydration of cement and temperature rise of concrete is differently resulted in the content of cement.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
• /
• pp.565-566
• /
• 2009

Supplementary cementing materials (SCM), such as silica fume, slag, and low-calcium fly ash, have been widely used as mineral admixtures in high strength and high performance concrete. Due to the chemical and physical effect of SCM on hydration, compared with Portland cement, hydration process of cement incorporating SCM is much more complex. This paper presents a numerical hydration model which is based on multi-component concept and can simulate hydration of cement incorporating SCM. The proposed model starts with mixture proportion of concrete and considers both chemical and physical effect of SCM on hydration. Using this proposed model, this paper predicts the following properties of hydrating cement-SCM blends as a function of hydration time: reaction ratio of SCM, calcium hydroxide content, heat evolution, porosity, chemically bound water and the development of the compressive strength of concrete. The prediction results agree well with experiment results.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2013년도 추계 학술논문 발표대회
• /
• pp.28-29
• /
• 2013

When concrete was hardened, it should had considered a crack to make internal stress by hydration heat. For control of crack, admixture was use to change cement because hydration heat was effect to cement. High strength mass concrete had much hydration heat with high volume of cement. It was necessary to reduce hydration heat in construction method. In this study, it evaluates hydration heat, compressive strength of transfer concrete girder regard to field construction type such as separation, whole etc. Also, we test compressive strength of concrete with core and mold specimen.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.103-107
• /
• 2009

It is necessary to develop a new technology for effectively controlling thermal crack caused hydration heat according to the increasing construction of large size massive concrete structures such as mat foundation of high-rise building. Therefore, to develop a new technology for reducing hydration heat of large size massive concrete in this study, it was investigated hydration heat generation properties of binder using latent heat materials. As a test result, it was confirmed that latent heat materials were advanced on the reduction of hydration heat and control of thermal crack. It is expected to be applied as the excellent technology on the management of hydration heat and thermal crack in large size massive concrete structures.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제27권1호
• /
• pp.3-9
• /
• 2015

본 연구에서는 소량 혼합재로서 석회석과 고로슬래그를 단독 또는 복합으로 10%까지 혼합하면서 나타나는 보통 포틀랜드 시멘트의 수화특성에 대해 고찰하였다. 응결시간은 석회석과 고로슬래그를 복합하여 10% 혼합한 경우, 석회석의 혼합량이 증가할수록 Alite의 수화반응을 촉진시켜 종결이 빨라졌다. 재령 3일에서 모르타르의 압축강도는 석회석 5%-고로슬래그 5% 혼합이 가장 컸다. 이러한 이유로는 석회석에 의한 Alite의 수화촉진에 의해 생성된 C-S-H 수화물과 Alite의 수화촉진에 의해 부가적으로 생성된 $Ca(OH)_2$가 일부 고로슬래그와 반응하여 추가적으로 C-S-H 수화물을 생성하였기 때문이다. 재령 7, 28일에서는 석회석 3%-고로슬래그 7%의 복합 혼합이 가장 큰 압축강도를 나타냈다. 이 시기에는 고로슬래그의 수화반응이 활발한 시기로 C-S-H 수화물 생성량은 석회석의 혼합량보다 고로슬래그의 혼합량에 의존한다. 그리고 고로슬래그의 수화반응을 활성화하기 위해서는 $Ca(OH)_2$ 생성량이 증가해야 하므로, Alite의 수화를 활성화 시키는 소량의 석회석이 필요하다. 따라서 재령 7일 이후에는 고로슬래그의 혼합량이 많고 석회석의 혼합량이 적은 것이 보통 포틀랜드 시멘트의 강도발현에 효과적이었다.