• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1991년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.15-20
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• 1991

High-strength concrete were produced with super-plasticizer, silica fume, fly ash and blast furnace slag powder. Topics investigated inclued mix proportion, and effects of unit weight of binder, W/C ratio, additive type on the physical properties of high-strength concrete. As the result, at 20% of silica fume, unit weight of binder 700kg/$\textrm{m}^3$ and W/C=0.24, 28days compressive strength of concrete was over 1,000kgf/$\textrm{cm}^2$. And in cases of blending with silica fume 10% and fly ash or slag 10%, it was able to produce economical high-strength concrete with 28 days strength similar to silica fume 20% only, and higher strength after 90days.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.217-220
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• 2004

Metakaolin is a cementitious material for producing high-strength concrete. This material is now used as substitute for silica-fume. In this paper, we did the durability test such as chloride ion diffusion, chemical attack. repeated freezing and thawing, carbonation. In the chloride ion diffusion test, according to the increase of substitute of metakaolin & silica-fume for binder, the diffusion coefficient is more reduced. And in the chemical attack test, according to the increase of substitute, the resistance is more excellent. In the other durability test, the concrete using metakaolin is also compared with those of the portland cement concrete and silica fume concrete. According to these tests, we recognized that metakaolin is able to be used as a substitute for silica-fume.

• Computers and Concrete
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• 제18권2호
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• pp.155-163
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• 2016

This paper, proposes 20 models for predicting compressive strength of recycled aggregate concrete (RAC) containing silica fume by using gene expression programming (GEP). To construct the models, experimental data of 228 specimens produced from 61 different mixtures were collected from the literature. 80% of data sets were used in the training phase and the remained 20% in testing phase. Input variables were arranged in a format of seven input parameters including age of the specimen, cement content, water content, natural aggregates content, recycled aggregates content, silica fume content and amount of superplasticizer. The training and testing showed the models have good conformity with experimental results for predicting the compressive strength of recycled aggregate concrete containing silica fume.

• Computers and Concrete
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• 제19권4호
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• pp.357-363
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• 2017

This paper conveys the effects of fly ash and silica fume incorporated in concrete at various replacement ratios on the durability properties of concretes. It is quite well known that concrete durability is as much important as strength and permeability is the key to durability. Permeability is closely associated with the voids system of concrete. Concrete, with less and disconnected voids, is assumed to be impermeable. The void system in concrete is straightly related to the mix proportions, placing, compaction, and curing procedures of concrete. Reinforced concrete structures, particularly those of subjected to water, are at the risk of various harmful agents such as chlorides and sulfate since the ingress of such agents through concrete becomes easy and accelerates as the permeability of concrete increases. Eventually, both strength and durability of concrete reduce as the time moves on, in turn; the service life of the concrete structures shortens. Mineral additives have been proven to be very effective in reducing permeability. The tests performed to accomplish the aim of the study are the rapid chloride permeability test, pressurized water depth test, capillarity test and compressive strength test. The results derived from these tests indicated that the durability properties of concretes incorporated fly ash and silica fume have improved substantially compared to that of without mineral additives regardless of the binder content used. Overall, the improvement becomes more evident as the replacement ratio of fly ash and silica fume have increased. With regard to permeability, silica fume is found to be superior to fly ash. Moreover, at least a 30% fly ash replacement and/or a replacement ratio of 5% to 10% silica fume have been found to be highly beneficial as far as sustainability is concerned, particularly for concretes subjected to chloride bearing environments.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.215-225
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• 2011

메타카올린은 고령토나 카올린으로 알려진 카올린 광물의 풍화물로, 도자기 산업에 주로 사용되는 원료로, 일반적으로 메타카올린의 입자 크기는 시멘트보다는 작지만, 마이크로 실리카퓸보다는 크다. 본 연구에서는 콘크리트용 혼화재로 메타카올린을 사용한 콘크리트의 압축강도와 염소이온 투과저항 특성에 관한 영향에 관해 조사하였다. 메타카올린과 실리카퓸의 혼입률이 압축강도와 염소이온 투과저항에 주는 영향을 비교하기 위해 물-결합재비를 30%로 고정하고 각각 0, 5, 10, 15, 20%인 배합수준을 설정하여 비교하였다. 연구결과 메타카올린을 혼입한 콘크리트는 실리카퓸을 혼입한 콘크리트와 유사한 강도특성을 보였지만, 염소이온 투과저항성은 다소 불리한 것으로 나타났다. 따라서, 강도와 염소이온 투과저항 성능을 동시에 만족하기 위한 메타카올린의 혼입률은 10% 정도인 것으로 나타났다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권4호
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• pp.595-601
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• 2014

NATM의 미세 구조는 SEM, FT-IR, 인장특성, 그리고 [NCO]/[OH]의 mole %, 입도분석에 의해 측정하였다. 친환경적인 NATM에 관한 관심이 고조됨에 따라 스테인레스 등의 금속코팅에 더욱더 중요한 무용제 도료의 발전을 이끈다. 우리는 스테인레스 스틸의 부식을 방지할 수 있는 NATM(New Austria Tunnel Method)의 수지를 합성하였다. 폴리우레탄과 에폭시로 합성한 혼성 수지는 일반적 NATM 수지와 도료와 비교하여 강도와 내구력이 매우 양호하다. 혼성수지는 폴리올, 에폭시, MDI, 실리콘 계면활성제, 촉매, 가교제, 충전제로 구성된다. 충전제인 fume silica는 경화속도를 가속시킬 뿐만 아니라 열적 장벽으로 물성이 우수함을 나타냈다. NATM 수지의 기계적 특성은 [NCO]/[OH]의 mole%와 fume silica가 증가함에 따라 강도가 증가하였다. 결론적으로 가교제와 fume silica가 함유된 혼성수지의 미세구조는 스테인레스 스틸같은 금속물질의 열경화코팅을 위한 좋은 물질이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.220-227
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• 2015

초고성능 콘크리트(UHPC)는 낮은 물-결합재비를 바탕으로 다량의 강섬유, 실리카퓸, 충전재 및 고성능 감수제를 사용한다. UHPC는 높은 역학적 성능을 가지는 대신 실리카퓸을 사용함에 따라 점성이 증가되며 고가의 재료를 다량으로 사용하기 때문에 제조비용이 일반 콘크리트에 비하여 고가이다. 따라서 본 연구에서는 180MPa급 UHPC의 점성 저하를 위하여 실리카퓸 대신 지르코늄 실리카퓸(Zr)을 사용한 UHPC의 고성능 감수제(SP)의 사용량 및 종류, 충전재 크기에 따른 공학적 특성을 분석하였다. 그 결과 W/B 20%, Zr 100% 사용, SP-L 사용량 2~3%, 강섬유 혼입율 1.5 vol.%이고 $4{\mu}m$의 충전재를 사용하는 Zr-UHPC의 경우 기존의 실리카퓸을 사용한 배합에 비하여 우수한 유동성을 발현하고 압축강도 180MPa이상 확보 하였다. 또한 기존 UHPC 대비 33%의 제조비용 절감이 가능한 것으로 분석되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.66-73
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• 2019

광산의 약 80%가 휴광 또는 폐광된 광산으로 대부분 적절한 환경처리시설 없이 방치되어 있다. 폐광산 주변 지역은 산성광산 배수와 침출수 유출 등의 문제가 발생되고 있으며, 이로 인한 지반 침하는 싱크홀 발생으로 안전사고를 유발시킬 수 있다. 본 연구에서는 기존 고로슬래그 미분말 기반 광산 차수재의 나노 실리카 및 실리카흄 대체율 변화에 따른 차수재의 기초 특성을 검토하기 위해 플로우, 압축강도, 흡수율, 기공특성, 수화특성을 실시하였다. 그 결과 나노실리카 및 실리카흄의 대체율이 증가할수록 나노실리카의 시험체는 실리카흄의 시험체보다 플로우, 압축강도가 증가하고 흡수율은 감소하였다. 기공특성의 경우 나노실리카 및 실리카흄 대체율이 증가할수록 기공량이 감소하는 것으로 나타났으며 특히 직경 10~1,000nm의 모세관 기공량이 감소하는 것으로 나타났다. 선 회절분석 및 SEM 측정은 Plain과 실리카흄 5% 대체 시험체와 비교할 경우 수화생성물의 피크 위치가 거의 동일하게 나타났다. 나노실리카 및 실리카흄의 사용은 광산 차수재의 수밀성 향상이 가능할 것으로 판단되며 경제성을 고려하여 적절히 사용한다면 광산 차수재의 재료로서 활용 가능할 것으로 판단된다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제18권1E호
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• pp.63-70
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• 2006

This study tested the alkali-silica reactivity of various types of crushed stones, following the specifications of ASTM C 227 and C 1260, and the results obtained from the tests were compared. This study also analyzed the effects of particle size and grading of reactive aggregate based on the expansion of mortar-bar due to an alkali-silica. The effect of mineral admixtures to reduce the detrimental expansion caused by the alkali-silica reaction was investigated based on the method specified by ASTM C 1260. The mineral admixtures used in this study were fly ash, silica fume, metakaolin and ground granulated blast furnace slag. The replacement ratios of 0, 5, 10, 15, 25 and 35% were uniformly applied to all the mineral admixtures, and the replacement ratios of 45 and 55% were additionally applied for the admixtures that could sustain the workability at these ratios. The results indicate that replacement ratios of 25% for fly ash, 10% for silica fume, 25% for metakaolin and 35% for ground granulated blast furnace slag were the most effective in reducing the expansion due to the alkali-silica reaction under the experimental conditions of this study.

• Advances in materials Research
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• 제12권3호
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• pp.227-242
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• 2023

Polyester composites play a vital role in civil engineering applications, especially in bridge and car park structures. Therefore, the addition of waste silica-based fillers will both improve the mechanical and durability performance of composites and produce an environmentally friendly material. In this study, the mechanical performance of polyester composites was investigated experimentally and numerically by adding micro and nano-sized silica-based fillers, marble powder, silica fume and nano-silica. 24 cubes for the compression test and 18 prisms for the flexural test were produced in six different groups containing 30% marble powder, 5% silica fume and 1% nano-silica by weight. SEM/EDS testing was used to investigate the distribution of filler particles in the matrix. Experimentally collected results were used to validate tests in the Abaqus software. Additionally, the Extended Finite Element Method (XFEM) was used to estimate the fracture process for the flexural test. The results show that the added silica fume, marble powder and nano silica improves the compressive strength of polyester composites by 32-38% and the flexural tensile strength by 10-60% compared to pure polyester composite. The numerically obtained results matched well with the experimental data, demonstrating the accuracy and feasibility of the calibrated finite element model.