• 한국결정성장학회지
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• 제34권3호
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• pp.86-91
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• 2024

본 연구에서는 국내 정유사에서 발생하는 탈황석고(DG)와 이산화탄소를 반응시켜 제조한 이산화탄소전환탄산화물(CCMs)을 시멘트 혼합재로 적용한 모르타르의 특성 분석을 실시하였다. 화학성분, 입도 분석 결과를 통해 탈황석고와 이산화탄소가 반응하여 CaCO₃ 등의 탄산화물 결정이 생성된 것을 추정할 수 있었으며, 이를 시멘트 혼합재로 활용하여 작업성, 압축강도 등의 물성과 동결융해 후 압축강도 및 촉진탄산화 깊이 측정을 실시하여 내구성 분석을 실시하였다. 실험 결과, 혼합재의 함량이 증가할수록 작업성 및 압축강도 특성이 낮아지는 것을 확인할 수 있었으며, 동결융해 후 압축강도, 촉진 탄산화 깊이 또한 물성 측정 결과와 유사한 경향을 나타내었다. 아울러 탈황석고 대비 탄산화물을 혼합할 경우 물성 및 내구성이 양호하게 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 미반응 CaO 및 CaCO₃ 등 혼합재의 결정상 차이에 따른 것으로 판단되었다.

• 토지주택연구
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• 제3권3호
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• pp.287-297
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• 2012

보통포틀랜드시멘트(OPC)와 고로슬래그 및 플라이애시 만으로 설계기준압축강도 80MPa의 3성분계 고강도콘크리트(이하 고강도콘크리트)를 개발하기 위하여, 고로슬래그와 플라이애시의 대체율이 고강도콘크리트의 경화전 후 재료물성 변화에 미치는 영향을 평가하였다. 고강도콘크리트의 경화전후 재료물성 평가결과, 고로슬래그와 플라이애시 대체율이 최대 30%까지 증가할수록 유동성과 장기강도가 우수한 것으로 나타났다. 또한 OPC만으로 제작된 시험체와 비교하여 길이변화 특성이 우수하며, 혼화재 사용에 따른 탄산화는 없는 것으로 나타났다. 고강도콘크리트 재료물성 평가결과, 고로슬래그 대체율 25%, 플라이애시 대체율 15%일 경우, 경화전 후 재료물성이 가장 우수한 것으로 나타났다. 이 연구결과는 향후 고가의 실리카퓸을 대체할 수 있는 고강도콘크리트의 개발에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.241-248
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• 2004

콘크리트의 강도증진과 내구성 및 유동성 향상을 위하여 사용되는 광물혼화재가 혼합된 시멘트페이스트 시스템의 레올로지 특성이 연구되었다. 그리고 시멘트페이스트는 일성분, 이성분, 삼성분 혼합 페이스트 시스템으로 구성되었다. 페이스트 시스템의 레올로지 특성을 평가하기 위하여 Haake사의 Rotolnsco RT 20 레오미터가 사용되었다. 레올로지 특성을 평가한 결과 다음과 같은 실험 결과를 얻었다. 일성분 페이스트 시스템의 경우, 고성능 감수제의 첨가량이 증가함에 따라 레올로지 특성들이 상당히 개선된다. 이성분 페이스트 시스템에서는 고로슬래그와 플라이애쉬의 치환율이 증가함에 따라 비치환된 시스템의 경우보다 항복응력과 소성점도는 감소된다. 실리카 퓸이 치환된 이성분 페이스트 시스템에서는 실리카 퓸의 치환율이 증가함에 따라 항복응력과 소성점도의 값이 급격히 증가된다. 삼성분 페이스트 시스템에서는 OPC-BFS-SF와 OPC-FA-SF 페이스트 시스템 두 경우 모두 실리카 퓸을 단독으로 치환한 페이스트 시스템과 비교하여 레올로지 특성이 향상된다. 이성분과 삼성분 페이스트 시스템 모두 플라이애쉬 보다 고로슬래그를 배합에 넣어 사용할 때 레올로지 특성이 좀 더 개선된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.97-106
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• 2009

기포콘크리트로 축조된 구조물은 하중 경감에 따른 지반의 침하와 토압을 감소할 수 있게 되어 구조물 시공과 관련한 제반 문제와 경제적 부담 저감이 가능하게 된다. 따라서 본 연구에서는 기포콘크리트의 강도향상 목적으로 다공질의 바텀애시를 기포콘크리트에 도입함으로써 과거의 방음이나 단열의 비구조적 용도 이외에도 구조적 목적에 활용하고자 하였다. 또한 시멘트 대체재로써 고로슬래그 미분말과 플라이애시의 혼입이 바텀애시로 보강된 기포콘크리트 성상에 미치는 영향을 단위체적중량, 플로우값, 공기량(기포량), 흡수율, 소요 기포제량 등을 통해 평가하였다. 실험결과, 잔골재비의 증가 즉, 바텀애시의 사용량이 증가할수록 단위체적중량은 증가하는 반면 공기량이나 플로우는 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 적절한 비율의 바텀애시 적용은 오히려 소포의 영향이 작아져 균일한 품질의 기포콘크리트 제조가 용이한 것으로 나타났다. 고로슬래그 미분말이나 플라이애시의 무기혼화재는 시멘트 대체 비율이 증가할수록 단위체적중량이 감소되는 경향을 보이고 있으며 어느 일정 비율까지 대체하였을 때에는 유동성이 향상되는데 반해 그 이상의 대체에서는 급격한 유동성 저하가 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.132-141
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• 2010

최근 준설토의 발생량은 항만공사를 통하여 급격히 증가하고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 울산항과 부산항 준설토를 콘크리트 혼합재로의 혼입을 위한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 준설토의 물리적 및 화학적 시험을 수행하였고, 그 결과를 바탕으로 하여 잔골재 대체재로서 준설토를 일정한 비율로 증가시켜 혼입한 모르터 시험체의 압축강도 시험을 수행하였다. 울산항 및 부산항 준설토 모두 혼입비율이 10%일 때 압축강도가 향상됨을 나타내었고, 무기질 실트 성분이 약 70% 함유되어 있는 부산항 준설토의 경우 잔골재의 대체량이 30% 일 때 압축강도가 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 ICP 분석결과, 두 시료 모두 폐기물 해양배출처리기준과 토양오염 우려기준 및 대책기준에 만족하는 결과를 나타내어 콘크리트 재료로의 사용에 있어서 긍정적인 영향을 기대할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.647-653
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• 2016

본 연구에서는 FA (Fly Ash)를 20%치환한 배합에 대하여 TDFA (Tire Derived Fuel Ash)를 3.0~12.0%까지 중량 치환하면서 내구성 평가를 수행하였다. TDFA는 열병합발전소에서 열효율을 높이기 위해 폐타이어를 혼소시킨 뒤 발생한 산업부산물로서 국내에서 콘크리트에 적용한 연구는 없는 상태이다. 이를 위해 물-결합재를 50%, FA를 20% 치환한 Control 콘크리트를 제조하였으며, TDFA를 치환하면서 압축강도, 촉진 탄산화 시험, 촉진염해 시험, 공극구조평가를 수행하였다. 압축강도, 탄산화, 공극구조에서는 12%까지 TDFA를 FA와 치환해도 동등이상의 성능을 확보하였다. 특히 염해에 대해서는 TDFA의 치환률의 증가에 따라 뚜렷한 염화물 확산계수의 감소를 나타내어 최종적으로 75.3~70.9%까지 염화물 확산계수가 감소하였다. TDFA를 혼입한 콘크리트 배합시, 워커빌리티의 확보가 가능하다면 TDFA를 혼입한 콘크리트는 내구성 개선에 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.365-368
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• 2008

본 연구에서는 극히 낮은 물-결합재비를 갖는 240MPa 초고강도 콘크리트를 개발하고자 분말도가 높아 반응속도가 빠르며, 조기강도가 우수하나 극히 낮은 물-시멘트비에서 더욱 우수한 유동성을 확보할 수 있는 고강도용 '하이플로 시멘트'를 주원료로 하고, 기타 초고강도용 혼합재로 실리카흄, 슬래그 미분말 및 특수 혼합재 등을 사용한 다성분계 시멘트 결합재의 최적조합을 도출하였으며, 시멘트 결합재의 분산성과 균질성을 확보하기 위하여 고효율 초고속전단 옴니믹서를 사용하여 프리믹스 타입의 시멘트를 제조하였다. 또한 고속믹싱방법을 통해 초고강도 콘크리트의 유동성을 확보하였으며, 초고강도용 특수골재를 선정하여 실험을 실시한 결과, 수중양생을 실시한 경우 180MPa이상의 강도를 확보하였으며, 증기양생을 실시한 경우 200MPa이상의 강도를 얻을 수 있었고, 최종적으로 특화된 양생방법을 통해 240MPa이상의 안정된 초고강도 콘크리트 품질을 확보하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.435-441
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• 2015

콘크리트는 다공성 매채로 투수성을 가지고 있으며, 투수성은 내구성 평가의 중요한 인자가 된다. 콘크리트는 이어치기의 지연을 통해서 콜드조인트를 가지게 되는데, 이러한 이음은 투수와 유해물질의 유입을 가속화시킨다. 본 연구에서는 고로 슬래그 미분말과 보통포틀랜트 시멘트를 사용하여 콜드조인트 콘크리트를 제조하였으며, 91일 재령 하에서 2주간 투수계수 및 유량을 측정하였다. 고로슬래그 미분말을 혼입한 배합에서는 투수성이 OPC 배합에 비해 0.89배 감소하였으며, 콜드조인트에도 보통배합에 비해 투수계수가 0.86배 감소하였다. 본 연구에서는 저압 투수법을 통하여 콜드조인트 및 혼화재가 투수성에 미치는 영향이 평가되었으며, 확률론적인 방법을 통하여 건전부와 콜드조인트부의 투수 변동성 또한 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.108-117
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• 2013

석탄화력 발전의 부산물 중에서 플라이애쉬는 콘크리트 혼화재료로서 많은 공학적 장점을 가지고 있으므로 다양하게 활용되고 있다. 그러나 바텀 애쉬를 포함한 나머지 부산물 등은 주로 매립되어 공학적 활용성이 떨어진다. 본 연구에서는 매립된 부산물인 매립회 (PA: Pond Ash)를 이용하여 시멘트 모르타르를 제조하였으며, 매립회 시멘트 모르타르의 공학적 특성을 평가하였다. 이를 위해 두 매립지로부터 유연탄 및 무연탄 매립회를 채취하였으며, 2가지 물-시멘트 비 (0.385, 0.485)와 3가지 잔골재 치환률 (0%, 30%, 60%)을 고려하여 시공성, 역학성능, 내구성능을 평가하였다. 흡수율이 높은 무연탄 매립회의 경우, 적절한 시공성, 우수한 강도발현과 내구성능을 확보하였는데, 매끈한 표면과 내부의 풍부한 자유수로 인해 조직구조가 치밀한 시멘트 모르타르가 제조되었기 때문이다. 매립회 중에서도 우수한 성능을 가진 무연탄 매립회의 경우 일반 잔골재의 성능을 확보하고 있으므로, 자원의 재활용이 가능하리라 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.777-783
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• 2004

본 연구에서는 고로슬래그미분말과 플라이애쉬의 치환율 변화에 따른 굳지 않은 수중불분리성 콘크리트와 경화한 수중불분리성 콘크리트의 특성에 관하여 연구하고자 하였다. 실험변수는 W/C비는 50%로, S/a는 40%로 고정하고, 고로슬래그는 0, 10, n, 30, 40, 50, 60%로 치환하였으며, 플라이애쉬는 0, 10, 15, 20, 25, 30, 35%로 치환하여 고로슬래그미분말과 플라이애쉬의 치환율 변화에 따른 수중불분리성 콘크리트의 특성에 관하여 연구하였다. 굳지 않은 수중불분리성 콘크리트의 pH 현탁물질량 그리고 슬럼프플로우를 측정하였으며, 경화한 수중불분리성 콘크리트의 재령 7일, 28일, 56일의 압축강도를 측정하였다. 굳지 않은 수중불분리성 콘크리트의 pH 현탁물질량, 그리고 슬럼프플로우를 측정한 결과, 모두 대한토목학회에서 제시한 기준값과 배합설계기준값을 모두 만족하는 것으로 나타났다. 재령에 따른 경화한 수중불분리성 콘크리트의 압축강도는 전체적으로 해수에서 제작?양생한 것이 해수에 포함된 염류 중에 황산마그네슘($MgSO_4$)이 콘크리트의 수화시 발생되는 수산화칼슘($Ca(OH)_2$)과 반응하여 생성된 에트링자이트(ettringite)로 인하여 콘크리트의 부피를 팽창시켜 열화를 일으켜 담수에서 제작 양생한 콘크리트의 압축강도보다 낮게 발현되는 것으로 나타났다. 종합적으로 검토해 본 결과, 수중공사의 특성상 수질오염, 다짐의 어려움이 큰 시공상의 특성 및 압축강도특성 등을 고려할때 고로슬래그미분말 및 플라이애쉬의 최적 치환율은 30%인 것으로 판단된다.