• 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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• 제51권6호
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• pp.584-590
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• 2014

Air-cooled slag showed grindability approximately twice as good as that of water-cooled slag. While the studied water-cooled slag was composed of glass as constituent mineral, the air-cooled slag was mainly composed of melilite. It is assumed that the sulfur in air-cooled slag is mainly in the form of CaS, which is oxidized into $CaS_2O_3$ when in contact with air. $CaS_2O_3$, then, is released mainly as $S_2O{_3}^{2-}$ion when in contact with water. However, the sulfur in water-cooled slag functioned as a constituent of the glass structure, so the$S_2O{_3}^{2-}$ ion was not released even when in contact with water. When no chemical admixture was added, the blended cement of air-cooled slag showed higher fluidity and retention effect than those of the blended cement of the water-cooled slag. It seems that these discrepancies are caused by the initial hydration inhibition effect of cement by the $S_2O{_3}^{2-}$ ion of air-cooled slag. When a superplasticizer is added, the air-cooled slag used more superplasticizer than did the blast furnace slag for the same flow because the air-cooled slag had higher specific surface area due to the presence of micro-pores. Meanwhile, the blended cement of the air-cooled slag showed a greater fluidity retention effect than that of the blended cement of the water-cooled slag. This may be a combined effect of the increased use of superplasticizer and the presence of released $S_2O{_3}^{2-}$ ion; however, further, more detailed studies will need to be conducted.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.365-372
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• 2018

건축물에서의 3D 프린팅은 구조재 및 비구조재로의 적용으로 구분되며, 비구조재는 내 외장 패널이나 조형물로의 적용 등이 주를 이룬다. 연속적으로 적층하여 제조하는 3D 프린팅 방식은 시멘트 모르타르의 경화속도나 특성을 개질하며 이를 위한 재료의 혼입과 경화속도나 시공성, 접착성의 개선을 위한 시멘트 혼화용 폴리머의 사용이 필수적이다. 본 연구는 적층방식 3D 프린팅 적용을 위해 시멘트, 플라이애시, EVA 및 EVCL 분말수지의 혼입률을 달리하여 고온에서의 특성을 검토하였고 혼입에 따른 유효성 여부를 확인하였다. 실험결과, EVA 및 EVCL 분말수지에 혼입에 따라 시멘트 모르타르는 연행된 공기에 의해 특성이 개질되었고 EVA보다는 EVCL을 혼입한 시험체가 고온에서 유리하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제10권1호
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• pp.87-97
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• 2016

In this study, a quantitative review was performed on the mechanical performance, permeation resistance of concrete, and durability of surface-modified coarse aggregates (SMCA) produced using low-quality recycled coarse aggregates, the surface of which was modified using a fine inorganic powder. The shear bond strength was first measured experimentally and the interface between the SMCA and the cement matrix was observed with field-emission scanning electron microscopy. The results showed that a reinforcement of the interfacial transition zone (ITZ), a weak part of the concrete, by coating the surface of the original coarse aggregate with surface-modification material, can help suppress the occurrence of microcracks and improve the mechanical performance of the aggregate. Also, the use of low-quality recycled coarse aggregates, the surfaces of which were modified using inorganic materials, resulted in improved strength, permeability, and durability of concrete. These results are thought to be due to the enhanced adhesion between the recycled coarse aggregates and the cement matrix, which resulted from the improved ITZ in the interface between a coarse aggregate and the cement matrix.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.277-282
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• 2004

In a hardened concrete, diffusion of oxygen, carbon dioxide, aggressive ions, and moisture from the environment to the concrete takes place through the pore network. It is well known that making dense cement matrix enhances the durability of concrete as well as all the characteristics including strength of concrete. In this paper,9 mix concretes with water to cementitious material ratio (40,45, and $50\%$) and replacement ratio of GGBFS (40 and $60\%$ of cement by weight) were studied on the micro-pore structure by mercury intrusion porosimetry and the accelerated chloride diffusion test by potential difference. From the results the average pore diameter and accelerated chloride diffusivity of concrete were ordered NPC > G4C > G6C. It is concluded that there is a good correlation between the average pore diameter and the chloride diffusivity, and the mineral admixtures has a filling effect, which increases the tortuosity of pore and makes large pores finer, on the pore structure of cement matrix due to the latent hydraulic reaction with hydrates of cement.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제12권4호
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• pp.440-452
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• 2021

Enhancement of durability and reduction of maintenance cost of concrete, with the implementation of various approaches, has always been a matter of concern to researchers. The integration of pozzolans as a substitute for cement into the concrete is one of the most desirable technique. Silica fume (SF) and colloidal nanosilica (CS) have received a great deal of interest from researchers with their significant performance in improving the durability of concrete. The synergistic role of the micro and nano-silica particles in improving the main characteristics of cemented materials needs to be investigated. This work aims to examine the utility of partial substitution of cement by SF and CS in binary and ternary blends in the improvement of the durability characteristics linked to resistance for electrochemical corrosion using electrical resistivity and half-cell potential analysis and chloride penetration trough rapid chloride penetration test. Furthermore, the effects of this silica mixture on the compressive strength of concrete under normal and aggressive environment have also been investigated. Based on the maximum compression strength of the concrete, the optimal cement substituent ratios have been obtained as 12% SF and 1.5% CS for binary blends. The optimal CS and SF combination mixing ratios has been obtained as 1.0% and 12% respectively for ternary blends. The ternary blends with substitution of cement by optimal percentage of CS and SF exhibited decreased rate for electrochemical corrosion. The strength and durability studies were found in consistence with the microstructural analysis signifying the beneficiary role of CS and SF in upgrading the performance of concrete.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.85-86
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• 2020

With the increasing importance of environmental issues, the cementitious materials with self-cleaning or photocatalytic properties by introducing TiO₂ materials have been gaining a lot of attention. In this work, the influence of TiO₂ particle size and structure on its photocatalytic effect in cement paste was investigated. The degradation of methylene blue solution was used as the parameter for evaluating the photocatalytic effect of micro-TiO2 (m-TiO₂), nano-TiO2 (n-TiO₂), and TiO₂ nanotube (TNT). Moreover, the effect of these three TiO₂ materials on the cement hydration products was characterized by X-ray diffraction (XRD) and thermgravimetric analysis (TG). According to the results, it can be found that all of the TiO₂ materials promoted the formation of hydration products, especially TNT. On the other hand, the m-TiO₂ exhibited a better photocatalytic effect compared to other materials.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권1호
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• pp.33-39
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• 2024

본 연구에서는 대표적인 해양 폐기물인 패각을 자원화하여 건설재료에 활용하고, 재료의 특성에 미치는 영향을 평가하였다. 꼬막, 굴 등 국내에서 많이 발생하는 패각을 세척 및 전처리하여 잔골재 대체재로서 활용하였으며, 패각의 대체율 및 세척 여부 등의 조건에 따라 시멘트 모르타르 시편을 제작하였다. 서로 다른 조건하에 타설된 모르타르 시편의 압축강도를 평가하고, XRD, SEM, micro-CT 등의 미세구조 분석 방법들을 활용하여 각 시편의 고체 및 공극 구조를 분석하였다. 결과를 통해, 굴과 꼬막 패각이 서로 다른 탄산칼슘의 동질이상으로 구성되어 있는 것을 확인하였으며, 각각의 미세구조 특성에 의해 잔골재 대체재로 활용 시, 모르타르의 역학적 물성 차이에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.53-59
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• 2010

해수 침적 조건에서 시멘트 수화물이 부식되는 화학적 열화과정은 콘크리트 구조물이나 주입공사 목적물에서 동일하다. 국내에서 사용되고 있는 MSG(Micro Silica Grouting)주입재는 실리카질 물질이 다량 함유된 혼합계 시멘트로서 분말도가 $8,000cm^2/g$ 이상으로 높기 때문에 수화활성도가 매우 크고, 고강도 및 고내구성을 특징으로 하며, $C_3A$ 함유량도 5% 이하로 내황산염시멘트 규격을 만족하는 내해수성 시멘트재로 평가된다. 따라서, 본 논문에서는 내해수성이 우수한 MSG와 국내에서 사용되고 있는 급결재를 조합하여 내해수성 특성을 실험적으로 평가하였다. 국내에서 일반적으로 규산계 고활성 급결재 또는 초속경시멘트계 무기질 급결재가 사용되고 있다. 이들 급결재와 MSG가 조합된 주입재의 호모겔 시편에 대해서 압축강도, 중량변화 및 길이변화 특성을 실험적으로 평가하여 내해수성이 우수한 주입재 조합을 제시하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권2호
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• pp.177-183
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• 2015

본 연구는 구조용 단열콘크리트의 개발을 위한 기초적 연구로서 HMS를 사용한 경량골재콘크리트의 물리, 역학적 특성 및 열전도 특성을 검토한 결과, HMS의 사용으로 인해 슬럼프의 감소가 발생하여 혼화제 사용량의 증가가 필요한 것으로 나타났으며, HMS 치환율의 증가에 따라 압축강도는 HMS의 낮은 계면부착력에 기인하여 감소하는 것으로 나타났다. HMS의 치환에 따라 일반콘크리트 및 경량골재콘크리트 대비 각각 최고 32, 68%의 열전도율 값을 나타내어 열전도율이 크게 개선되는 것으로 나타났다. 또한 물시멘트비의 증가는 압축강도를 감소시켰으나 열전도율은 개선하는 것으로 나타났다.