• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.56-63
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• 2020

The usage of OPC-free alkali activated ground granulated blast furnace slag(GGBS) mortar has been widely studied on the previous years, due to its advantages on sustainability, durability and workability. This paper brings a new view, aiming to classify the best application in situ for each mortar, according to the type and activator content. By this practical implication, more efficiency is achieved on the construction site and consequently less waste of materials. In order to compare the different activators, the following experiments were performed: analysis of compressive strength at 28 days, setting time measured by needles penetration resistance, analysis of total pore volume performed by MIP and permeability assessment by RCPT test. In general, activated GGBS had acceptable performance in all cases compared to OPC, and remarkable improved durability. Following the experimental results, it was confirmed that each activator and different concentrations impose distinct outcome performance to the mortar which allows the classification. It was observed that the activator Ca(OH)2 is the most versatile among the others, even though it has limited compressive strength, being suitable for laying mortar, coating/plaster, adhesive and grouting mortar. Samples activated with NaOH, in turn, presented in general the most similar results compared to OPC.

• Corrosion Science and Technology
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• 제8권5호
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• pp.171-176
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• 2009

The chloride threshold level (CTL) in mixed concrete containing, ordinary Portland cement (OPC), pulverized fuel ash (PFA) ground granulated blast furnace slag (GGBS), and silica fume (SF) is important for study on corrosion of reinforced concrete structures. The CTL is defined as a critical content of chloride at the steel depth of the steel which causes the breakdown of the passive film. The criterion of the CTL represented by total chloride content has been used due to convenience and practicality. In order to demonstrate a relationship between the CTL by total chloride content and the CTL by free chloride content, corrosion test and chloride binding capacity test were carried out. In corrosion test, Mortar specimens were cast using OPC, PFA, GGBS and SF, chlorides were admixed ranging 0.0, 0.2, 0.4, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0% by weight of binder. All specimens were cured 28 days, and then the corrosion rate was measured by the Tafel's extrapolation method. In chloride binding capacity, paste specimens were casting using OPC, PFA, GGBS and SF, chlorides were admixed ranging 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0% by weight of binders. At 28days, solution mixed with the powder of ground specimens was used to measure binding capacity. All specimens of both experiments were wrapped in polythene film to avoid leaching out of chloride and hydroxyl ions. As a result, the CTL by total chloride content ranged from 0.36-1.44% by weight of binders and the CTL by free chloride content ranged from 0.14-0.96%. Accordingly, the difference was ranging, from 0.22 to 0.48% by weight of binder. The order of difference for binder is OPC > 10% SF > 30% PFA > 60% GGBS.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.76-84
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• 2013

본 연구에서는 alkali-free 및 aluminate 급결제를 사용한 OPC 및 GGBFS 숏크리트 모르타르의 응결특성, 강도특성, 전기저항성 및 염소이온 침투저항성을 실험적으로 고찰하였다. 실험결과에 따르면, alkali-free 급결제를 첨가한 GGBFS 모르타르는 응결시간 및 압축강도가 GGBFS 대체율에 관계없이 OPC 모르타르와 유사하게 나타났으나, aluminate 급결제를 첨가한 모르타르의 경우, GGBFS 대체율이 증가할수록 응결시간 및 압축강도가 크게 나타나는 경향을 보였다. 한편, 숏크리트 모르타르의 전기저항성 및 염소이온 침투저항성은 GGBFS를 50% 이상 대체한 모르타르가 우수한 경향을 나타내므로써, 적절한 대체율의 GGBFS를 사용한 모르타르가 숏크리트용 재료로써 우수한 성능을 나타낼 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.214-221
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• 2024

본 연구에서는 알루민산칼슘 시멘트(CAC)의 철근 부식 저항성에 관한 것으로서 철근 부식의 위험성을 예측하기 위하여 철근 부식 거동, 염화물 고정화/완충 및 염화물 침투성을 평가하였다. 알루민산칼슘 시멘트 모르타르는 양생 온도와 시멘트의 종류에 관계없이 철근에 부식이 발생하지 않은 반면, 보통포틀랜드시멘트(OPC)는 철근 표면에 심각한 부식이 발생하였다. CAC의 염화물 결합력은 OPC에 비하여 낮은 것으로 나타났지만, pH 감소에 대한 완충 능력은 CAC 페이스트가 훨씬 더 높은 것으로 나타났다. 또한 알루민산칼슘 시멘트를 사용한 시편의 모든 깊이에서 염화물 유입이 감소함으로서 철근 부식의 위험성이 낮아지는 것으로 나타났다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.514-519
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• 2001

Converter has been slag produced 10 million tons per year in Japan. It is a steel making by product produced in the same way as the blast-furnace slag. Though blast-furnace slag is being used effectively as a concrete admixture, the converter stag has never been used effectively because of the expansion action of contained free lime and iron oxide. This is an important environmental problem in the steel industry. Beta-2CaOSiO$_2$(beta-C$_2$S) is contained 40 percent in converter slag, therefore it is very promising as a concrete admixture. We proposed an accelerated aging processes capable of stabilizing the converter slag in a short time. The converter slag is dipped into alkali aqueous solution after heating at low temperature. It was subsequently ground to a grain size of 75 ${\mu}{\textrm}{m}$ , inner 30 percent of OPC. The properties of mortar and concrete using the blended cement were determined. As a result, it has become apparent that the expansion was reduced and long term compressive strength was increased while that at early ages was not so remarkable. The hydration exotherm rate was lower than that of the OPC.

• 한국세라믹학회지
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• 제47권5호
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• pp.357-364
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• 2010

This study was performed to get basic information about properties of high blaine slag cement(HSC) to use shotcrete(or sprayed concrete and mortar). Particle size distribution, setting time and compressive strength test, analysis like as SEM, DSC thermal analysis, XRD was carried out to investigate principle properties of HSC. Setting time of HSC was delayed slightly, but influence of accelerators was more bigger than ordinary portland cement(OPC). Compressive strength of HSC at 28 days was more higher than OPC regardless of using accelerators. Results of analysis showed early period hydration products of HSC is more small and located widely, because of the interface of between cement particle and water is increased as specific surface of cement increase. From the SEM observation and analysis of DSC and XRD results, aluminates accelerators bring on some hydration products like as calcium aluminium hydrates, alkali free accelerators increases ettringite and monosulfates. Aluminates accelerators has a advantage of setting time and early strength, alkali free accelerators increases strength after 7 days.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.245-253
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• 2009

콘크리트 내 철근부식상에 있어 염화물이온의 중요성은 임계염화물농도 (CTL)로서 나타내어진다. CTL은 철근을 둘러싼 부동태피막의 파괴를 유지하게끔 하는데 필요한 염화물량으로 정의되며 염화물량이 CTL에 도달할 경우 철근의 부식은 시작된다. CTL의 중요성에도 불구하고 기존의 콘크리트 구조물의 내구수명 예측을 위한 염화물량은 1 $m^3$의 단위체적당 1.2 kg 혹은 시멘트 중량당 0.4%로서 제시되고 있으며 이는 염해부식환경하의 다양한 환경 인자에 따른 한계치 설정에 대한 불확실성을 고려하지 않은 값이라 할 수 있다. 본 논문에서는 부식개시의 지표로서 결합재의 특성에 따른 부식저항성 및 부식진전에 따른 비율에 대하여 실험연구를 수행하였다. 실험시편으로는 직경 10 mm의 원형 철근을 모르타르 내 몰드에 삽입하여 OPC와 40%OPC+60%GGBS, 70%OPC+30%PFA 및 90%OPC+10%의 SF을 치환한 시편에 대하여 W/C=0.4의 조건으로서 실험을 수행하였다. 각 시편에는 다시 10단계 (0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0% by weight of binder)의 내재염분 농도조건을 부여하여 부식전류를 측정하였다. 시편은 28일 양생을 하였으며 수분손실 및 염분손실을 방지하고자 폴리에틸렌 필름을 이용한 도포양생을 수행하였다. 선형분극저항 측정법에 의한 실험결과로서 각 결합재 치환률에 따른 부식임계치가 결정되었다. 또한 OPC, 60%GGBS, 30%PFA 및 10%SF의 혼입치환률을 적용한 시멘트 모르타르의 CTL 값은 시멘트 중량당 1.6%, 0.45%, 0.8% 및 2.15%의 총염화물 농도로 나타나고 있음을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.313-317
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• 2003

The study is the results of accelerated tests and the specimens, mortars, are submerged in a 5% sulfuric acid solution. The deterioration of specimens is followed up by investigating the change in weight and compressive strength of the specimens and techniques such as XRD and XRF are used to examine the chemical changes. Sulfuric acid is a very aggressive acid that reacts with the free lime [$Ca(OH)_2$] in the concrete forming gypsum($CaSO_{4}.2H_{2}O$). This reaction is associated with an increase in volume of the concrete, and the corroded surface becomes soft and white. The results showed that the OPC mortar caused an decrease in weight above 18% and strength loss about 57%. On the other hand, AASC(alkali-activated slag composites) did not cause any decrease in weight and in the case of strength caused an decrease below 10%. In addition, this mechanical results was verified to XRD and XRF.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.127-136
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• 2015

본 연구는 고강도 고함량 고로슬래그 콘크리트의 특성에 미치는 석회석 미분말과 실리카퓸의 영향을 검토하기 위해 50%에서 최대 80%까지 고로슬래그를 다량 혼합하고, 석회석 미분말을 최대 20%, 실리카퓸을 최대 10%까지 혼합한 물-결합재비 20%의 고강도 시멘트 모르터의 유동성, 강도발현, 수화 및 포졸란 반응 특성, 공극율 및 공극 크기 분포 등을 분석하였다. 실험결과에 따르면 고함량 고로슬래그 배합은 포틀랜드 시멘트 배합에 비해 고로슬래그의 낮은 표면 마찰로 유동성이 크게 향상되고, 시멘트 수화에 필요한 자유수가 많아져 수화반응이 촉진되면서 초기강도가 증가하나, 너무 낮은 물-결합재비와 단위시멘트량으로 인해 수산화칼슘의 생성량이 부족하여 포졸란 반응이 충분히 활성화되지 못함에 따라 장기강도 발현이 억제된다. 석회석 미분말은 유동성에는 큰 영향을 주지 않고, 역시 시멘트의 초기 수화를 촉진하는 것으로 나타났으나, 수화를 가속하는 효과는 고로슬래그보다 높지 않고, 고로슬래그와 달리 수경성이 없기 때문에 오히려 석회석 미분말의 치환율이 높아질수록 압축강도가 낮아지는 것으로 나타났다. 또한 고분말의 고로슬래그를 사용하거나, 또는 실리카퓸으로 고로슬래그를 치환하는 경우 시멘트 수화에 필요한 자유수를 더 많이 흡착함으로써 유동성과 강도를 저하시키는 것으로 나타났다. 또한 고로슬래그를 사용한 배합의 공극율이 보통 포틀랜드 시멘트 배합보다 낮게 나타났으나, 석회석 미분말은 공극율에 뚜렷한 영향을 나타내지 않았고 실리카퓸은 낮은 시멘트 수화도로 인해 공극율을 오히려 증가시키는 것으로 나타났다. 반면 공극 크기 분포에 있어서는 고로슬래그와 실리카퓸를 혼합한 경우 미세공극이 증가하는 것으로 나타났다.