• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.769-772
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• 2008

건설폐기물의 처리문제는 국가 사회적 문제로 제기되고 있으며 순환골재의 생산과정에서 발생하는 재생미분말은 전량 폐기 매립되고 있다. 재생미분말의 독성 시험결과 염기치환형 돌연변이원성을 포함하고 있다. 이와 같이 독성을 갖는 재생미분말이 매립 처분됨으로서 토양 및 지하수 오염등 2차 오염을 초래할 수 있다. 그러나 재생미분말을 재활용에 대한 연구가 매우 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 재생미분말을 재활용하기 위한 방법으로 콘크리트의 혼화제를 활용하고자 시멘트 대신 재생미분말을 혼입하여 역학적 특성과 작업성을 비교 분석하였다. 실험은 CP, WCP, PCP로 배합비를 달리하여 공시체를 제작하여 실험을 실시하였다. CP은 재생미분말 혼입율에 따른 콘크리트 물리적 성질과 역학적 특성을 파악하고자 하였으며, WCP의 W자와 PCP의 P자는 각각 물과 혼화제의 이니셜로 슬럼프, 공기량을 표준배합에 맞게 제작하여 워커빌리티에 중점을 두고 재생미분말 혼입률에 따른 콘크리트의 역학적 특성을 보고자 하였다. CP는 치환율의 증가에 따라 강도 변화는 거의 일어나지 않았지만 슬럼프의 저하로 인해 워커빌리티가 좋지 않았다. WCP, PCP는 표준배합에 맞게 제작을 하여 실험한 결과 Plain에 비해 WCP는 강도저하가 일어났으며, PCP는 치환율이 10%일 때만 Plain과 거의 같은 값을 가지고 그 이상일 때는 강도저하가 일어났다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2014년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.148-149
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• 2014

The aim of this research is to contribute on investment of less cement mortar or concrete in normal strength range using additional hydration of BS with stimulating effect of FGD and OPC based on the previous research result of the BS and RFA using cement mortar. As a test, the composition for normal strength range of mortar was evaluated with 0, 10, and 20 % of FDA and 0, 20 % of OPC replacement.

• 한국건축시공학회지
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• 제13권1호
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• pp.29-37
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• 2013

In this study, a zero-cement brick is manufactured by replacing cement with recycled aggregates and blast furnace slag powder. Experimental tests were conducted with standard sized samples of $190{\times}57{\times}90mm$ (KS F 4004), and this manufacturing technique was simulated in practice. Results showed that the zero-cement brick with 0.35 W/B had the highest compressive strength, but the lowest absorption ratio. This absorption ratio of zero-cement brick with 0.35 W/B was lower than the required level determined by KS F 4004. Hence, to increase the absorption ratio, crushed fine aggregate (CA) and emulsified waste vegetable oil (EWO) were used in combination in the zero-cement brick. It was found that the zero-cement brick with CA of 20% and EWO of 1% had the optimum combination, in terms of having the optimum strength development (12 MPa) and the optimum absorption ratio (8.4%) that satisfies the level required by KS. In addition, it is demonstrated that for the manufacturing of zero-cement brick of 1000, this technique reduces the manufacturing cost by 5% compared with conventional cement brick.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.277-282
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• 2015

본 연구는 고품질의 재생골재 제조시 발생하는 폐콘크리트 미분말을 콘크리트용 혼화재료로 활용하기 위한 연구이며, 분말도는 $928cm^2/g$인 폐콘크리트 미분말에 대하여 검토하였다. 폐콘크리트 분말의 주요 특징은 시멘트와 유사한 각진 입형을 나타내고 있었으나 입자 표면에 수화생성물들이 부착되어 있었다. 또한 시멘트와 비교하여 폐콘크리트 분말의 입자 크기는 크게 나타났으며, 화학성분은 $SiO_2$ 함량이 높게 나타났다. 한편, 도로포장은 대부분이 표층에 불투수층인 아스팔트 및 시멘트 콘크리트를 사용한 포장으로 노상과 표층이 차단됨에 따라 노상의 흙은 점진적으로 산성화가 진행되어 영양물질이 부족하여 미생물이 서식하지 못하게 될 뿐만 아니라 토양의 건조화가 진행되어 여러 가지 환경문제가 발생하고 있다. 연구 결과 개발된 Road Compound 및 New Road Compound로써 표층흙을 고화시킬 목적으로 사용할 경우 압축강도를 5MPa에서 최대 29MPa정도까지 발현시킬 수 있으므로 흙포장 도로의 사용목적에 따라 즉 압축강도가 12~15MPa 범위에서는 보도 및 자전거도로용, 15~18MPa 범위에서는 경교통로 및 주차장용, 18~25MPa 범위에서는 일반도로용으로 사용이 가능할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, Road Compound 및 New Road Compound의 혼합률을 조정하면 지반개량공사에 있어 연약지반 개량 및 안정처리용 등으로 폭 넓게 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Advances in materials Research
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• 제12권4호
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• pp.331-349
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• 2023

Foam concrete can be considered as environmental friendly material due to its low weight, its minimal cost and a possibility to add waste materials in its production. This paper investigates the possibility of producing foam concrete with waste glass as powder and aggregate. Then, the effect of using waste glass on strength and drying shrinkage of foam concrete was examined. Also, the effect of incorporating polypropylene fibers (12 mm length and proportion of 0.5% of a mix volume) on distribution of waste glass as coarse particles within 1200 kg/m³ foam concrete mixes was evaluated. Waste glass was used as powder (20% of cement weight), as coarse particles (25%, 50% and 100% instead of sand volume) and as fine particles (25% instead of sand volume). From the results, the problem of non-uniform distribution of coarse glass particles was successfully solved by adding polypropylene fibers. It was found that using of waste glass as coarse aggregate led to reduce the strength of foam concrete mixes. However, using it with polypropylene fibers in combination helped in increasing the strength by about 29- 50% for compressive and 55- 71% for splitting tensile and reducing the drying shrinkage by about (31- 40%). In general, not only the fibers role but also the uniformly distributed coarse glass particles helped in improving and enhancing the strength and shrinkage of the investigated foam concrete mixes.

• Smart Structures and Systems
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• 제24권4호
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• pp.541-552
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• 2019

Construction development and greenhouse gas emissions have globally required a strategic management to take some steps to stain and maintain the environment. Nowadays, recycled aggregates, in particular ceramic waste, have been widely used in concrete structures due to the economic and environmentally friendly solution, requiring the knowledge of recycled concrete. Also, one of the materials used as a substitute for concrete cement is wollastonite mineral to decrease carbon dioxide (CO2) from the cement production process by reducing the concrete consumption in concrete. The purpose of this study is to investigate the effect of wollastonite on the mechanical properties and durability of conventional composite concrete, containing recycled aggregates such as compressive strength, tensile strength (Brazilian test), and durability to acidic environment. On the other hand, in order to determine the strength and durability of the concrete, 5 mixing designs including different wollastonite values and recovered aggregates including constant values have been compared to the water - cement ratio (w/c) constant in all designs. The experimental results have shown that design 5 (containing 40% wollastonite) shows only 6.1% decrease in compressive strength and 4.9% decrease in tensile strength compared to the control plane. Consequently, the use of wollastonite powder to the manufacturing of conventional structural concrete containing recycled ceramic aggregates, in addition to improving some of the properties of concrete are environmentally friendly solutions, providing natural recycling of materials.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.41-48
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• 2013

화강석의 채취 또는 가공 과정에서 발생되는 폐석재 및 폐석분의 경우는 일부 순환골재로만 재활용되고 있고, 이를 제외한 나머지는 대부분 불법 매립되거나, 무단방치 되어 사회적으로 물의를 빚고 있다. 이와 같이 방치되고 있는 폐석재 및 폐석분을 활용해 시멘트계 인조대리석 내 외장패널을 개발하는 연구가 진행되고 있지만, 이를 검증할 수 있는 품질 기준(표준)이 부재하여 성능검증 및 품질확보에 대한 문제점이 남아있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 폐석재, 폐석분(순환자원)을 활용한 인조 대리석 패널의 개발에 따른 품질(성능)을 객관적으로 평가할 수 있는 성능검증 기준(표준)안 마련을 위하여 우리나라의 폐석재 및 폐석분의 배출 현황 자료 조사를 통하여 기초 통계 자료를 마련하고, 국내외 관련 규격 조사를 통하여 폐석재 및 폐석분을 활용한 인조대리석이 갖추어야 할 기본 성능 검증 항목을 도출하고자 한다. 또한, 이를 토대로 폐석재 및 폐석분을 활용한 내 외장용 시멘트계 인조대리석 품질검증 표준안을 개발하고자 한다.

• Computers and Concrete
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• 제13권3호
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• pp.325-342
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• 2014

The use of lightweight aggregate (LWA) instead of ordinary aggregate may make lightweight aggregate concrete, which possesses many advantages such as lightweight, lower thermal conductivity, and better fire and seismic resistance. Recently the developments of LWA have been focused on using industrial wastes as raw materials to reduce the use of limited natural resources. In view of this, the intent of this study was to apply Taguchi optimization technique in determining process condition for producing synthetic LWA by incorporating waste thin film transition liquid crystal displays (TFT-LCD) glass powder with reservoir sediments. In the study the waste TFT-LCD glass cullet was used as an additive. It was incorporated with reservoir sediments to produce LWA. Taguchi method with an orthogonal array L16(45) and five controllable 4-level factors (i.e., cullet content, preheat temperature, preheat time, sintering temperature, and sintering time) was adopted. Then, in order to optimize the selected parameters, the analysis of variance method was used to explore the effects of the experimental factors on the performances (particle density, water absorption, bloating ratio, and loss of ignition) of the produced LWA. The results showed that it is possible to produce high performance LWA by incorporating waste TFT-LCD glass cullet with reservoir sediments. Moreover, Taguchi method is a promising approach for optimizing process condition of synthetic LWA using recycled glass cullet and reservoir sediments and it significantly reduces the number of tests.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.9-14
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• 2022

기존의 페로니켈 슬래그에 관한 연구는 대부분 골재 및 잔골재로서의 가능성에 초점이 맞추어져 수행되었으나 본 연구는 페로니켈 슬래그 미분말의 콘크리트 혼화재로서의 가능성에 주목하여 수행하였다. Fly ash, 고로슬래그 및 FPS 등을 각각 10 %씩 혼입한 콘크리트에 대해 미국의 ASTM C 1260을 준용하여 반응성을 평가하였다. 그 결과, 대조군과 비교해 Fly ash는 8.43 %, 고로슬래그 미분말은 14.46 % 팽창률이 감소했지만, 페로니켈 슬래그 미분말은 49.40 %의 팽창률 감소세를 보였다. 골재의 반응성 억제 측면에서 충분히 Fly ash, 고로슬래그 등 기존의 혼화재를 대체할 수 있음을 확인하였으나, SEM 분석결과 수많은 에트린자이트(ettringite)가 생성되었고 이것이 콘크리트에 어떤 영향을 주는지에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권5호
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• pp.403-412
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• 2018

최근 순환골재의 활용에 관한 필요성이 증대되고 있으나, 순환골재의 강알칼리성으로 인해 다양한 문제들이 발생되고 있다. 순환골재의 강알칼리성은 대부분 골재 표면에 완전히 제거되지 못한 시멘트 페이스트에 의해 발현되는 것으로써 이를 해결하기 위해 이산화탄소를 활용하여 순환골재의 pH를 저감하기 위해 노력이 지속되어왔다. 그러나 기존의 이산화탄소를 이용한 처리 방법에 의해 중성화 처리된 순환골재는 시간이 지남에 따라 pH가 다시 회복된다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 반응성이 뛰어난 초임계이산화탄소의 활용을 제안하며, 이를 위해 초임계상의 이산화탄소와 수화된 시멘트 페이스트간의 반응 메커니즘을 분석하였다. 그 결과 입자 형태 및 $scCO_2$ 주입량에 따라 중성화 반응정도가 현저하게 달라지는 것으로 나타났다. 특히 powder 형태 시험체에서 $scCO_2$ 주입량이 많은 고온 고압 상태에서 중성화 반응은 활발하게 이루어졌다. 이때 시멘트의 높은 pH를 주도하는 portlandite가 대부분 calcite와 aragonite의 형태로 변환되었으며, ettringite, hemicarbonate 및 monocarbonate와 같은 calcium aluminate 수화물 또한 안정적으로 존재하지 못하고 분해된 것으로 나타났다. 반면, 10mm 크기의 수화된 시멘트 페이스트는 $scCO_2$가 시험체 내부깊이 침투하지 못하고 표면에서만 반응하여, 반응 후에도 내부에 portlandite와 calcium aluminate 수화물이 잔존한다. 이로 인해 시간이 경과할수록 내부의 portlandite가 점차 용출되어 pH가 다시 상승하는 것으로 나타났다.