• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.721-724
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• 2008

플라이애시, 고로슬래그 등의 산업부산물은 현재 콘크리트 등에 활용되고 있으나, 아직까지 많은 양을 매립하거나 해양에 배출하고 있는 실정이며, 특히 1996년 런던협약에 의해 산업폐기물의 해양배출이 금지됨에 따라 이데 대한 강력한 대처가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 $CO_2$ 배출 및 환경파괴의 원인이 되는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 산업부산물 중 플라이애시 100% 사용한 콘크리트를 제조하기위한 기초연구로써 재령, 온도변화, 알칼리자극제를 이용하여 시멘트 제로 (zero) 콘크리트를 개발하는데 목적이 있다.

• Advances in concrete construction
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• 제8권2호
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• pp.119-126
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• 2019

This paper reports an experimental investigation conducted to evaluate the durability performance of concrete mixtures prepared utilizing blends of Type I Portland cement (OPC) and natural pozzolans (NPs) obtained from three different sources in Saudi Arabia. The control concrete mixture containing OPC alone as the binder and three concrete mixtures incorporating NPs were prepared keeping water/binder ratio of 0.4 (by weight), binder content of $370kg/m^3$, and fine/total aggregate ratio of 0.38 (by weight) invariant. The compressive strength and durability properties that included depth of water penetration, depth of carbonation, chloride diffusion coefficient, and resistance to reinforcement corrosion and sulfate attack were determined. Results of this study indicate that at all ages, the compressive strength of NP-admixed concrete mixtures was slightly less than that of the concrete containing OPC alone. However, the concrete mixtures containing NP exhibited lower depth of water penetration and chloride diffusion coefficient and more resistance to reinforcement corrosion and sulfate attack as compared to OPC. NP-admixed concrete showed relatively more depth of carbonation than OPC when subjected to accelerated carbonation. The results of this investigation indicates the viability of utilizing of Saudi natural pozzolans for improving the durability characteristics of concrete subjected to chloride and sulfate exposures.

• Computers and Concrete
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• 제11권2호
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• pp.93-104
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• 2013

The use of rock wool waste, an industrial by-product, in cement-based composites has positive effects on the environment because it reduces the problems associated rock wool disposal. The experiments in this study tested cement-based composites using various rock wool waste contents (10, 20, 30 and 40% by weight of cement) as a partial replacement for Portland cement in mortars. The pozzolanic strength activity test, flow test, compressive strength test, dry shrinkage test, absorption test, initial surface absorption test and scanning electron microscope observations were conducted to evaluate the properties of cement-based composites. Test results demonstrate that the pozzolanic strength activity index for rock wool waste specimens is 103% after 91 days. The inclusion of rock wool waste in cement-based composites decreases its dry shrinkage and initial surface absorption, and increases its compressive strength. These improved properties are the result of the dense structure achieved by the filling effect and pozzolanic reactions of the rock wool waste. The addition of 30% and 10% rock wool wastes to cement is the optimal amount based on the results of compressive strength and initial surface absorption for a w/cm of 0.35 and 0.55, respectively. Therefore, it is feasible to utilize rock wool waste as a partial replacement of cement in cement-based composites.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.354-359
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• 2014

이 연구의 목적은 혼화재 다량 치환 경량 및 보통중량 콘크리트의 압축 피로 특성 평가이다. 사용된 결합재는 시멘트 30%, 플라이애쉬 20%, 고로슬래그 50%이다. 콘크리트의 설계 압축강도는 40MPa 이다. 반복하중은 최대 응력비가 정적 콘크리트 압축강도의 75%, 80% 및 90%와 최소 응력비가 정적 강도의 10% 범위에서 1Hz의 속도로 가력하였다. 실험결과 혼화재 다량 치환 경량콘크리트의 피로수명은 혼화재 다량치환 보통중량 콘크리트에 비해 다소 낮았다. 최대응력에서의 피로변형률 값은 피로수명의 약 90% 이후부터 정정 응력-변형률 곡선의 하강부와 교차하였다.

• Advances in Computational Design
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• 제5권2호
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• pp.195-207
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• 2020

The present study focuses on the application of artificial neural network (ANN) and Multiple linear Regression (MLR) analysis for developing a model to predict the unconfined compressive strength (UCS) and split tensile strength (STS) of the fiber reinforced clay stabilized with grass ash, fly ash and lime. Unconfined compressive strength and Split tensile strength are the nonlinear functions and becomes difficult for developing a predicting model. Artificial neural networks are the efficient tools for predicting models possessing non linearity and are used in the present study along with regression analysis for predicting both UCS and STS. The data required for the model was obtained by systematic experiments performed on only Kaolin clay, clay mixed with varying percentages of fly ash, grass ash, polypropylene fibers and lime as between 10-20%, 1-4%, 0-1.5% and 0-8% respectively. Further, the optimum values of the various stabilizing materials were determined from the experiments. The effect of stabilization is observed by performing compaction tests, split tensile tests and unconfined compression tests. ANN models are trained using the inputs and targets obtained from the experiments. Performance of ANN and Regression analysis is checked with statistical error of correlation coefficient (R) and both the methods predict the UCS and STS values quite well; but it is observed that ANN can predict both the values of UCS as well as STS simultaneously whereas MLR predicts the values separately. It is also observed that only STS values can be predicted efficiently by MLR.

• Advances in concrete construction
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• 제3권3호
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• pp.203-221
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• 2015

This paper presents the results of a study undertaken to investigate the enhancement of concrete strength using Silpozz and Rice Husk Ash (RHA). The total percentage of supplementary cementitious material (SCM) substituted in this study was 20%. Six different concrete mixes were prepared such as without replacement of cement with silpozz and RHA (0% silpozz and 0% RHA) is treated as conventional concrete, whereas in other five concrete mixes cement was replaced by 20% of silpozz and RHA as (0% silpozz and 20% RHA), (5% silpozz and 15% RHA), (10% silpozz and 10% RHA), (15% silpozz and 5% RHA) and (20% silpozz and 0% RHA) with decreasing water-binder (w/b) ratio i.e. 0.375, 0.325 and 0.275 and increasing super plasticiser dose. New generation polycarboxylate base water reducing admixture i.e., Cera Hyperplast XR-W40 was used in this study. The results of this research indicate that as w/b decreases, super plasticiser dose need to be increased so as to increase the workability of concrete. The effects of replacing cement by silpozz and RHA on the compressive strength, split tensile strength and flexural strength were evaluated. The concrete mixture with different combination of silpozz and RHA gives higher strength as compared to control specimen for all w/b ratios and also observed that the early age strength of concrete is more as compared to the later age strength. It is also observed that the strength enhancement of concrete mixture prepared with the combination of cement, silpozz and RHA is higher as compared to the concrete mixture prepared with cement and silpozz or cement and RHA.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권4호
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• pp.341-345
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• 2021

고로슬래그는 콘크리트의 염소이온침투 저항성능 개선 목적으로 가장 널리 활용되는 혼화재이나, 해수에 노출된 고로슬래그 혼입 콘크리트의 장기거동 및 상변이에 대한 보고는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 열역학 모델링을 통해 해수에 노출된 슬래그 시멘트의 장기 상변이를 모사하였다. 모델링 결과 슬래그 혼입은 해수에 노출되었을 때 상변이가 쉽게 일어나지 않는 안정적인 상을 생성시킬 것으로 예측되었다. 해수에 노출되었을 때 ettringite 생성으로 인해 포틀랜드 시멘트 및 슬래그 시멘트에서 모두 팽창이 일어날 것으로 예측되었으나, 슬래그 시멘트에서는 brucite가 덜 생기는 것을 확인하였다. 공극률은 슬래그 혼입 시멘트의 경우 더 높았으나, 염소 흡착능이 높은 알루미네이트 수화물이 슬래그 시멘트에서 더 활발히 생성되는 것을 확인하였다. 따라서 슬래그 혼입을 통해 해양 환경에서 사용되는 콘크리트의 내구성능을 크게 증진시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제31권2호
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• pp.111-121
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• 2023

The influence of material composition such as aggregate types, addition of supplementary cementitious materials as well as exposed temperature levels have significant impacts on concrete residual mechanical strength properties when exposed to elevated temperature. This study is based on data obtained from literature for fly ash blended concrete produced with natural and recycled concrete aggregates to efficiently develop prediction models for estimating its residual compressive strength after exposure to high temperatures. To achieve this, an extensive database that contains different mix proportions of fly ash blended concrete was gathered from published articles. The specific design variables considered were percentage replacement level of Recycled Concrete Aggregate (RCA) in the mix, fly ash content (FA), Water to Binder Ratio (W/B), and exposed Temperature level. Thereafter, a simplified mathematical equation for the prediction of concrete's residual compressive strength using Gene Expression Programming (GEP) was developed. The relative importance of each variable on the model outputs was also determined through global sensitivity analysis. The GEP model performance was validated using different statistical fitness formulas including R², MSE, RMSE, RAE, and MAE in which high R² values above 0.9 are obtained in both the training and validation phase. The low measured errors (e.g., mean square error and mean absolute error are in the range of 0.0160 - 0.0327 and 0.0912 - 0.1281 MPa, respectively) in the developed model also indicate high efficiency and accuracy of the model in predicting the residual compressive strength of fly ash blended concrete exposed to elevated temperatures.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.13-21
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• 2014

혼화재로서 고로슬래그가 콘크리트의 전과정 환경영향에 미치는 효과를 정량적으로 평가하기 위하여, 3395개의 실내 배합 및 1263개의 레미콘 배합을 분석하였다. 콘크리트의 환경영향을 평가하기 위한 전 과정 평가 방법을 요약하면, 1) 고려된 시스템 경계는 요람에서 시공 전단계까지이며, 2) 재료, 운송 및 콘크리트 생산에서의 환경부하 평가는 국가 생애주기 데이터목록을 주로 기반으로 하였으며, 3) 환경부하는 분류화, 특성화, 정규화 및 가중치 단계를 거쳐 정량적인 환경영향 지표로 환산되었다. 콘크리트 전과정 환경영향은 주로 지구 온난화, 광화학 산화생성물 및 무생물 자원고갈의 세 범주로 분류될 수 있었다. 또한, 콘크리트의 환경영향 지표들은 주로 보통 포틀랜드 시멘트의 양에 의해 결정되었으며, 고로슬래그 치환율의 증가와 함께 감소하였다. 이를 고려하여, 콘크리트의 환경영향 지표들은 단위 결합재 양 및 고로슬래그 치환율의 함수로 간단하게 모델링 될 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.143-148
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• 2016

본 연구는 3성분계 시멘트에서 FA와 BS의 최적혼합비율을 도출하기 위한 것이다. 즉, 혼화재 치환율 별 FA 및 BS의 다양한 혼합비율에 따른 모르타르의 기초적 특성을 파악하고자 하였다. 실험결과, 본 연구의 범위 내에서 다음과 같은 결론을 얻었다. 플로의 경우는 혼화재 치환율 및 FA의 혼합비율이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 공기량은 혼화재 치환율이 증가하고 FA의 혼합비율이 증가할수록 감소하였다. 단위용적질량은 혼화재 치환율 25% 및 45%에서는 공기량이 감소할수록 증가하는 것으로 나타났지만, 65% 및 100%에서는 FA 치환율 20%까지는 증가하였지만 그 이상에서는 FA의 저밀도 영향으로 감소하였다. 응결시간은 혼화재 치환율 및 FA의 혼합비율이 증가함에 따라 지연되는 것으로 나타났다. 압축강도의 경우는 재령 91일에 혼화재치환율 25% 및 45%에서 FA : BS의 비율이 40 :t 60인 배합에서 가장 우수한 강도 값을 나타내었다. 따라서 압축강도적인 측면을 종합적으로 고려할 때 혼화재 치환율 25% 및 45%인 경우에서 FA : BS의 비율 2 : 3인 경우가 본 연구의 범위 내에서는 최적의 혼합비율인 것으로 판명되었다.