• 콘크리트학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.3-9
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• 2015

본 연구에서는 소량 혼합재로서 석회석과 고로슬래그를 단독 또는 복합으로 10%까지 혼합하면서 나타나는 보통 포틀랜드 시멘트의 수화특성에 대해 고찰하였다. 응결시간은 석회석과 고로슬래그를 복합하여 10% 혼합한 경우, 석회석의 혼합량이 증가할수록 Alite의 수화반응을 촉진시켜 종결이 빨라졌다. 재령 3일에서 모르타르의 압축강도는 석회석 5%-고로슬래그 5% 혼합이 가장 컸다. 이러한 이유로는 석회석에 의한 Alite의 수화촉진에 의해 생성된 C-S-H 수화물과 Alite의 수화촉진에 의해 부가적으로 생성된 $Ca(OH)_2$가 일부 고로슬래그와 반응하여 추가적으로 C-S-H 수화물을 생성하였기 때문이다. 재령 7, 28일에서는 석회석 3%-고로슬래그 7%의 복합 혼합이 가장 큰 압축강도를 나타냈다. 이 시기에는 고로슬래그의 수화반응이 활발한 시기로 C-S-H 수화물 생성량은 석회석의 혼합량보다 고로슬래그의 혼합량에 의존한다. 그리고 고로슬래그의 수화반응을 활성화하기 위해서는 $Ca(OH)_2$ 생성량이 증가해야 하므로, Alite의 수화를 활성화 시키는 소량의 석회석이 필요하다. 따라서 재령 7일 이후에는 고로슬래그의 혼합량이 많고 석회석의 혼합량이 적은 것이 보통 포틀랜드 시멘트의 강도발현에 효과적이었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.116-124
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• 2015

본 연구는 폴리머 기반 보수모르타르에 미분쇄된 플라이애시 치환율의 영향을 평가하였다. 주요변수는 양생온도와 미분쇄된 플라이애시의 치환율이다. 양생온도는 $40^{\circ}C$, $20^{\circ}C$ 및 $5^{\circ}C$로, 미분쇄된 플라이애시 치환율은 결합재 대비 0~35%로 변화하였다. 굳지 않은 모르타르에서는 플로우를, 굳은 모르타르에서는 재령별 압축강도, 응력-변형률 관계 및 탄성계수, 파괴계수를 측정하고, 주사전자현미경 및 엑스선회절기 분석을 수행하였다. 실험결과 보수모르타르의 플로우, 탄성계수 및 파괴계수는 미분쇄된 플라이애시 치환율 20~30%에서 가장 높은 성능을 발휘하였다. 또한 재령별 압축강도는 미분쇄된 플라이애시 치환율과 양생온도에 현저한 영향을 받았는데, 미분쇄된 플라이애시 치환율 20%에서 초기강도 발현율이 가장 높았다. ACI 209에서 제시하고 있는 콘크리트 재령별 압축강도예측모델에서 초기 및 장기재령 강도발현 계수는 미분쇄된 플라이애시 치환율과 양생온도의 함수로 일반화할 수 있었다. 미분쇄된 플라이애시가 첨가된 페이스트는 수화생성물을 나타내는 피크(peak)의 수와 강도(intensity)가 증가되고 플라이애시 입자주변에 CSH 겔이 형성되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.392-399
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• 2003

본 연구는 한중콘크리트 시공 시 초기보온 대책 중 가장 손쉽고 경제적일 것으로 사료되는 단열 보온양생을 대상으로 하였다. 실험은 한중콘크리트 시공조건을 상정하여 기존 거푸집과 각종 단열재 조합에 따른 단열거푸집간의 온도이력을 검토하여 효율적인 단열거푸집을 개발하고자 하였다. 실험결과 $-10^{\circ}C$ 일정인 외기온도 조건에서 벽용 거푸집의 경우, 일반 유로폼인 경우는 초기 24시간 이전에 급속한 온도저하에 의해 $0^{\circ}C$ 이하로 약 7시간 정도 지속되었고, PP＋스티로폼＋합판인 경우는 영상의 온도를 유지하고, 강도발현도 우수하며, 단열거푸집간 비교적 가격도 저렴하여 우수한 단열거푸집임이 밝혀졌다. 슬래브용 거푸집 실험의 경우, 하부는 단열거푸집으로 고정하고, 콘크리트 표면 양생방법을 달리하였을 때, 콘크리트의 온도이력을 측정한 결과, 노출시킨 경우 약 10시간 이후부터 영하로 저하하였고, 비닐+양생포의 경우 약 42시간 이후부터 영하로 저하하였다. 반면, 비닐＋스티로폼+양생포를 사용한 양생의 경우에는 약 55시간 이후부터 영하로 저하하여 노출이나 일반적으로 많이 사용되는 비닐＋양생포와 비교하여 우수한 단열효과임이 밝혀졌다. 7일 및 28일에 있어 슬래브의 코어 압축강도를 측정한 결과는 단열재를 사용하였을 때 크게 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제20권4호
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• pp.321-330
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• 2020

지오폴리머의 반응성은 원재료의 구성성분 및 Si/Al비, Na/Al비, 물-결합재비, 비정질 요소 등을 고려하여 명확한 메커니즘을 규명하는 것은 매우 중요하다. 따라서 원재료 및 알칼리 활성화제의 구성성분을 고려한 %Na₂O, M_s는 반응성을 결정하는 중요한 요소가 된다. 하지만 다수의 연구에서는 알칼리 활성화제의 농도와 양생 조건 등의 기본적인 요소만을 고려하는 한계점을 나타내고 있다. 따라서 본 연구에서는 %Na₂O, Ms 및 고로슬래그 미분말의 혼입량에 따른 지오폴리머 페이스트의 강도특성, 반응열, 길이변화, 미세구조 분석을 실시하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권4호
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• pp.323-330
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• 2019

시멘트 산업은 온실가스 감축을 위한 주요 산업분야로 고려되고 있으며, 콘크리트에 시멘트를 대체할 수 있는 재료의 사용량을 증가시키는 것은 이산화탄소 감축을 위해 효과적인 방법으로 알려져 있다. 따라서 시멘트의 일부를 대체하여 사용할 수 있는 산업부산물을 다량으로 활용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나 산업부산물의 혼합량을 증가시키지 못하는 큰 이유로 초기강도 저하와 응결지연에 대한 문제점이 있다. 따라서 이 연구에서는 보통 시멘트를 사용한 경우와 고분말도 시멘트를 사용한 경우에 대해 플라이애시의 사용량에 차이를 두고 물리적 특성을 검토하여, 시멘트의 사용량을 줄이고 산업부산물을 다량으로 사용하기 위한 방안으로서, 고분말도 시멘트를 활용한 결과에 대한 기초 자료를 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.117-124
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• 2017

${\alpha}$형 반수석고는 생산방법이 복잡하고, 대량 연속 생산이 곤란하며, 재료 단가가 높기 때문에 건설재료로써 활용범위가 크지 않았으나, 최근 화력발전소의 배연탈황석고를 활용하여 경제적으로 ${\alpha}$형 반수석고를 제조하는 기술이 실용화되고 있다. 이에 본 연구에서는 응결 시작 시간이 빠르고 재령 초기 팽창변형이 발생하는 ${\alpha}$형 반수석고의 특징에 주목하여, ${\alpha}$형 반수석고를 10, 20, 30 wt.% 치환한 보통포틀랜드시멘트 및 고로슬래그시멘트 모르타르를 제조한 후 응결 및 압축강도 특성, 건조수축을 검토하였다. 실험 결과, ${\alpha}$형 반수석고의 치환율이 증가할수록 보통포틀랜드시멘트 모르타르 및 고로슬래그시멘트 모르타르의 초결시간이 빨라지는 경향을 확인할 수 있었다. 또한, 보통포틀랜드시멘트 모르타르와 고로슬래그시멘트 모르타르 모두 ${\alpha}$형 반수석고의 치환율이 증가할수록 압축강도가 저하되는 경향을 보였으며, 보통포틀랜드 시멘트보다 고로슬래그시멘트에서 ${\alpha}$형 반수석고의 압축강도 발현이 유리한 것으로 나타났다. 한편, ${\alpha}$형 반수석고를 치환한 모르타르의 경우 ${\alpha}$형 반수석고의 혼입에 의해 생성된 에트링가이트 침상결정의 성장압에 의해 초기재령에서 수축변형이 저감되는 것을 확인할 수 있었으며, 초기 재령에서 수축변형의 억제 효과는 분명하지만, 재령이 지남에 따라 ${\alpha}$형 반수석고를 치환하지 않은 조건과 변형의 차이는 다시 감소하는 경향을 보였다. 따라서 ${\alpha}$형 반수석고를 모르타르에 적용할 경우 강도는 다소 저하하지만, 응결 촉진 및 수축변형 억제에 큰 효과가 있기 때문에 건설재료로써 활용 가치가 높을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.125-133
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• 2011

가혹한 환경에 노출되는 콘크리트 교량바닥판에 대한 피해가 증가하면서 콘크리트 교량바닥판의 내구성 향상에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 따라 고성능 콘크리트에 대한 관심이 높아지고 있다. 최근, 새로운 광물질 혼화재로써 실리카흄과 같은 수준의 강도와 내구성 확보가 가능한 메타카올린이 높게 평가되고 있다. 이에 비해 국내의 메타카올린에 대한 연구 및 대체사용은 미진한 수준이며, 메타카올린 콘크리트를 교량바닥판에 적용하기 위한 검토도 매우 부족한 실정이다. 따라서 메타카올린 콘크리트를 교량바닥판에 적용하기 위해서는 장기적인 역학적 특성 및 교량바닥판에 요구되는 내구성에 대한 다양한 자료가 필요하다. 본 연구는 메타카올린 콘크리트를 적용한 교량바닥판의 장기적인 역학적 특성 및 내구성을 양생 재령에 따라 검토하는데 목적을 두었다. 역학적 특성은 압축강도 및 휨강도가 측정되었으며, 내구성의 경우는 건조수축, 염화물 저항성, 스케일링, 동결융해 저항성을 양생 재령에 따라 비교 평가하였다. 연구결과에 따르면, 메타카올린의 대체는 압축강도 및 휨강도 발현이 초기 및 장기 재령에서 우수하였다. 또한, 내구성 측면에서도 염화물 침투 저항성과 동결융해 저항성을 향상시켰다. 또한, 건조수축을 저감시키는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권6호
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• pp.507-515
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• 2018

본 연구의 목표는 숏크리트 타설시의 분진 발생 문제, 낮은 알칼리도의 유지를 통한 환경부하 감소 및 시멘트 광물계가 가지는 빠른 초기강도 발현의 특성을 동시에 가지는 슬러리형 급결제를 개발하고, 이를 활용하여 고성능 내염해성 숏크리트의 현장 타설에 적용하는 것이다. 본 연구에서는 물결합재비 0.44 및 0.338의 두 종류의 숏크리트 배합에 대하여 슬러리형 급결제를 현장 적용시켰으며, 현장에서 얻은 숏크리트 및 숏크리트용 베이스 콘크리트 시험체의 강도 및 내염해성을 비교 분석하였다. 실험 결과에 따르면, 슬러리형 급결제는 두 종류의 숏크리트 배합에 모두 성공적으로 적용 되었으며, 이를 이용하면 1일 강도 10MPa 28일 강도 40MPa급의 고성능 숏크리트의 제조가 가능한 것을 확인하였다. 물결합재 0.338의 숏크리트 배합에서, 고로슬래그 미분말의 활용시 1일강도는 물결합재비 0.44의 숏크리트 배합보다 다소 낮게 나타났으나, 28일 재령에서의 강도가 현저히 역전되었으며, 염해저항성이 크게 개선되는 것을 확인하여, 고로슬래그 미분말이 고성능 내염해성 숏크리트의 개발에 성공적으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.307-314
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• 2017

콘크리트는 경제적이고 내구성을 가진 건설재료지만, 염해에 노출될 경우 내부 철근부식으로 인한 성능저하를 나타낸다. 콘크리트로 침투하는 염화물 이온은 수화물의 생성, 공극률 감소 등으로 인해 감소하게 되며, 주로 시간에 따라 감소하는 염화물 확산계수를 통하여 염화물 거동이 구현되고 있다. 본 연구에서는 고로슬래그 미분말(GGBFS: Ground Granulated Blast Furnace Slag)과 보통포틀랜트 시멘트(OPC: Ordinary Portland Cement)를 사용한 고성능 콘크리트를 대상으로 염화물 확산계수, 통과전하, 강도를 재령효과를 고려하여 평가하였다. 이를 위해 물-결합재비를 3가지 수준(0.37, 0.42, 0.47), 치환률을 3가지 수준으로 (0%, 30%, 50%)를 고려한 콘크리트를 제조하였으며, 28일 및 180일 재령에 따라 시험을 수행하였다. OPC를 사용한 콘크리트에서는 물-결합재비가 낮은 배합에서 염화물 확산이 감소하였으며, GGBFS를 50% 혼입한 배합에서는 물-결합재비가 높은 경우 염화물 확산성이 크게 감소하였다. 28일 재령에서 GGBFS 치환률이 50%인 경우 강도의 증가보다 빠르게 염화물 확산계수와 통과전하의 감소가 평가되었으며, 이는 초기재령에서도 효과적으로 염화물 침투에 저항할 수 있음을 나타낸다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.33-40
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• 2013

최근 시멘트 생산 시에 발생하는 다량의 $CO_2$로 인한 환경문제가 심각한 실정이며, 이러한 환경문제를 해결하기 위해 고로슬래그 미분말과 같은 산업부산물을 시멘트 대체 재료로 사용한 알칼리 활성 슬래그 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. AAS 콘크리트는 상온에서 고강도 발현이 가능하지만 알칼리 반응으로 인한 빠른 응결시간과 유동성 손실로 인해 작업시간 확보에 어려움이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 알칼리 활성 콘크리트의 구조 부재 적용을 위한 기초 자료 확보를 위해 AAS 모르타르의 압축강도 및 유동 특성에 시멘트용 유동화제가 미치는 영향을 분석하였다. 물-결합재비(W/B)는 0.35로 고정하고 알칼리 활성화제로 수산화나트륨과 물유리를 사용하여 AAS 모르타르를 제조하였으며, 유동성 확보를 위해 4종의 유동화제인 나프탈렌(N), 리그닌(L), 멜라민(M), PC(P) 계를 각각 슬래그 질량대비 최대 2%까지 첨가하여 압축강도, 플로우, 초음파 속도를 측정하였다. 실험결과, 멜라민계 유동화제를 첨가한 경우 AAS 모르타르의 압축 강도 저하 현상 없이 유동성이 증진되는 것으로 나타났으며, 나프탈렌계와 PC계의 경우에는 유동성 개선효과가 미미한 것으로 나타났다.