It is essential every concrete structure should continue to perform its intended functions, that is maintain its required strength and durability, during the service life. However, deterioration occurs more progressively from the outside of concrete exposed to severe conditions. Deterioration in the concrete structure is due to carbonation and chloride ion attack. Therefore, concrete structure is needed to surface protection for increase durability using impregnant. Impregnant classify into two large groups in polymeric and silicate materials. Silicate impregnant is included silane and alkali silicate(sodium and lithium silicate). Thus, this study is concerned with carbonation and chloride ion resistance of self cleaning hydrophilic impregnant of concrete structure using lithium and potassium silicate. From the experimental test result, lithium and potassium silicate have a good properties as a carbonation and chloride ion resistance. Lithium and potassium silicate make good use of hydrophilic impregnant.
차수 및 지반안정을 목적으로 규산나트륨을 사용한 기존의 알칼리성 물유리계 약액주입공법은 주입 후 시간경과에 따라 지하수에 의해 주입고결체로부터 알칼리성분의 용탈이 진행되어 내구성이 약해지고 지하수를 오염시키는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 규산나트륨 주입재의 문제점을 보완하기 위해 개발된 알칼리성 실리카졸 지반주입재의 효과를 규명하는 데에 그 목적이 있다. 연구비교대상으로는 규산나트륨 주입재와 알칼리성 실리카졸 주입재로 하였다. 규산나트륨과 알칼리성 실리카졸 용액에 대하여 보통 포틀랜트 시멘트와 고로 슬래그 시멘트를 각각 배합하여 총 4가지의 Case로 나누어 공시체를 제작하여 시험을 실시하였다. 재령에 따른 일축압축강도 시험을 실시하였고, 환경영향성평가를 위하여 어독성시험과 pH시험을 실시하여 비교 및 분석을 하였다. 본 연구를 통해 고로 슬래그 시멘트를 배합한 알칼리성 실리카졸 지반주입재가 우수한 강도와 친환경성을 가지고 있는 것으로 나타났다.
The geopolymer technique may be a future-oriented technology for saving energies and resources. This technique requires 3 fundamental elements so-called filler, hardener and geopolymer liquor being generally an alkaline silicate solution. Quartz powder, water quenched granulated blast furnace slag and sodium silicate solution prepared from $Na_2O\cdot2SiO_2$were chosen for these three elements. After mixing these starting materials in appropriate proportions, monoliths were prepared by casting at room temperature. Strength tests showed the following results for 28d age speciment: 7.9-12.7 MPa in flexural strength and 20.2-32.8 MPa in compressive strength, depending on geopolymer liquor/solid ratio, P/S and fineness of the quartz powders used.
This paper examines degradation properties of alkali-activated alumino-silicate composite body by NAS solution exposed to high temperature. Activators include sodium hydroxides and sodium silicate solution. In the result of experiment, flexural and compressive strength of AAS base mortar exposed to high temperature ($400\~600^{\circ}C$) was higher than alumina cement base mortar. Particularly, In case of compressive strength, alumina cement base mortar was decreased by about $60\~70\%$. While, AAS base mortar exposed to high temperature ($400\~600^{\circ}C$) was higher than that curing by room temperature. The above results showed that AAS base inorganic binder has a good mechanical properties exposed to high temperature($400\~600$).
Ozturk, Murat;Cansiz, Omer F.;Sevim, Umur K.;Bankir, Muzeyyen Balcikanli
Computers and Concrete
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제21권5호
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pp.559-567
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2018
In this study alkali activation of Electric Arc Furnace Slag (EAFS) is studied with a comprehensive test program. Three different silicate moduli (1-1,5-2), three different sodium concentrations (4%-6%-8%) for each silicate module, two different curing conditions (45%-98% relative humidity) for each sodium concentration, two different curing temperatures ($400^{\circ}C-800^{\circ}C$) for each relative humidity condition and two different curing time (6h-12h) for each curing temperature variables are selected and their effects on compressive strength was evaluated then regression equations using multiple linear regressions methods are fitted. And then to select the best regression models confirm with using the variables, the regression models compared between itself. An Artificial Neural Network (ANN) models that use silicate moduli, sodium concentration, relative humidity, curing temperature and curing time variables, are formed. After the investigation of these ANN models' results, ANN and multiple linear regressions based models are compared with each other. After that, an explicit formula is developed with values of the ANN model. As a result of this study, the fluctuations of data set of the compressive strength were very well reflected using both of the methods, multiple linear regression with quadratic terms and ANN.
Tropical organic soils having more than 65% of organic matters are named "peat". This soil type is extremely soft, unconsolidated, and possesses low shear strength and stiffness. Different conventional and industrial binders (e.g., lime or Portland cement) are used widely for stabilisation of organic soils. However, due to many factors affecting the behaviour of these soils (e.g., high moisture content, fewer mineral particles, and acidic media), the efficiency of the conventional binders is low and/or cost-intensive. This research investigates the impact of different constituents of cement-sodium silicate grout system on the compressibility behaviour of organic soil, including settlement and void ratio. A microstructure analysis is also carried out on treated organic soil using Scanning Electron Micrographs (SEM), Energy Dispersive X-ray spectrometer (EDX), and X-ray Diffraction (XRD). The results indicate that the settlement and void ratio of treated organic soils decrease gradually with the increase of cement and kaolinite contents, as well as sodium silicate until an optimum value of 2.5% of the wet soil weight. The microstructure analysis also demonstrates that with the increase of cement, kaolinite and sodium silicate, the void ratio and porosity of treated soil particles decrease, leading to an increase in the soil density by the hydration, pozzolanic, and polymerisation processes. This research contributes an extra useful knowledge to the stabilisation of organic soils and upgrading such problematic soils closer to the non-problematic soils for geotechnical applications such as deep mixing.
In order to investigate the effects on intumescence to fire protective coatings, the characteristics of solubility, hygroscopic nature and X-ray diffration results on soluble silicate were determined. Solubility is depended on the mutual action of each silicate. In the result of hygroscopic characteristics by water absorption under several kinds of relative humidity, lithium silicate is more stable than sodium and potassium silicate over moistures. Eventhough free water is evaporated over $100^{\circ}C$ , physically adsorption water and ionic water are eliminated about $200^{\circ}C$, but evolution of structural water is expected to be emitted between 400~$600^{\circ}C$ range. Those are considered to be contributed intumescence on soluble silicate.
Synthetic aluminum silicate was prepared by reacting aluminum sulfate solution with Sodium silicate solution in this study. The optimum synthesis conditions based on the yield of the product were established by applying Box-Wilson experimental design. The results were found to be as follows; Reactant temperature : 50∼72$^{\circ}C$, Concentration of two reactants : 10∼17.6%, Mole ratio of two reactants, [Sod. silicate]/[Al. sulfate) : 4.6∼5.0, Temperature of washing water : 25∼4$0^{\circ}C$, and Drying temperature of product : 50∼$65^{\circ}C$. The physical and chemical properties of synthetic aluminum silicate as medicine were investigated by means of chemical analysis, adsorption test and acid consuming capacity measurements.
유기주형(organic template) 입자를 이용하여 소디움실리케이트(sodium silicate)로부터 중공형 실리카(hollow silica) 입자를 제조하였다. 유기주형 입자로는 스티렌 단량체(styrene monomer)로부터 분산중합(dispersion polymerization)에 의해 제조된 폴리스티렌 라텍스(polystyrene latex, PSL) 입자를 사용하였다. 유기주형 입자 제조 시 중합개시제인 2,2'-azobisisobutyronitrile(AIBN)의 주입량을 조절하여 $1{\sim}3{\mu}m$의 크기를 가진 입자를 제조하였다. 생성된 유기주형 입자 표면에 졸-겔(sol-gel)법에 의해 소디움실리케이트로부터 생성된 실리카($SiO_2$) 나노 입자를 코팅하여 PSL/$SiO_2$ 코어-쉘 형태의 입자를 제조하였다. 유기용매인 테트라하이드로푸란(tetrahydrofuran, THF)을 이용하여 코어-쉘 입자 내부의 유기주형을 제거 하였다. 코어-쉘 입자 제조 시 용매의 종류 및 pH의 변화에 따라 생성되는 중공형 실리카 입자의 형상을 조사하였다. PSL/$SiO_2$ 코어-쉘 입자 제조 시 용매를 에탄올에서 물로 변경했을 때 중공형 실리카 입자가 성공적으로 제조되었으며 낮은 pH 값을 갖는 용매에서 쉘 두께가 균일한 중공형 실리카 입자가 형성되었다. 중공형 실리카 입자의 반사도를 측정한 결과 상용 제품(Insuladd)보다 높은 반사 특성을 보여주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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