• Computers and Concrete
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• 제29권3호
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• pp.187-199
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• 2022

The usability of waste materials as raw materials is necessary for sustainable production. This study investigates the effects of different powder materials used to replace cement (0%, 5% and 10%) and standard sand (0%, 20% and 30%) (basalt, limestone, and dolomite) on the compressive strength (f_c), flexural strength (f_r), and ultrasonic pulse velocity (UPV) of mortars exposed to freeze-thaw cycles (56, 86, 126, 186 and 226 cycles). Furthermore, the usability of artificial intelligence models is compared, and the prediction accuracy of the outputs is examined according to the inputs (powder type, replacement ratio, and the number of cycles). The results show that the variability of the outputs was significantly high under the freeze-thaw effect in mortars produced with waste powder instead of those produced with cement and with standard sand. The highest prediction accuracy for all outputs was obtained using the adaptive-network-based fuzzy inference system model. The significantly high prediction accuracy was obtained for the UPV, f_c, and f_r of mortars produced using waste powders instead of standard sand (R² of UPV, f_c and f_f is 0.931, 0.759 and 0.825 respectively), when under the freeze-thaw effect. However, for the mortars produced using waste powders instead of cement, the prediction accuracy of UPV was significantly high (R²=0.889) but the prediction accuracy of f_c and f_r was low (R²f_c=0.612 and R²f_f=0.334).

• 한국건축시공학회지
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• 제13권2호
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• pp.131-138
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• 2013

본 연구는 최근 제주도 지역에서 현무암 가공과정에서 발생되는 폐기물인 석분슬러지를 재활용하기 위한 방안으로써 일반 시멘트몰탈에 사용되는 잔골재 대신에 현무암 석분슬러지의적용가능성에 대해 실험하였다. 드라이 몰탈의 재료로서의 기초적인 성능을 평가하기 위해 압축강도와 휨강도를 평가하고, SEM을 통해 미세구조를 관찰하였다. 현무암 슬러지 대체율 21%까지는 압축 및 휨강도는 증가하였으며, 보통 드라이몰탈보다 약 40% 강도 증진 효과가 있다. 현무암 슬러지의 대체율 약 20%이상에서는 상대적으로 수화생성물이 적게 생성되었다. 본 연구를 통해 현무암 슬러지 폐기물의 활용성을 확인할 수 있었으며, 콘크리트 2차 제품의 성형에도 가능할 것으로 판단된다.

• Advances in concrete construction
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• 제9권4호
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• pp.345-354
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• 2020

Cement is the most significant component in concrete. Large scale manufacturing of cement consumes more energy and release harmful products (Carbon dioxide) into the atmosphere that adversely affect the environment and depletes the natural resources. A lot of research is going on in globally concentrating on the recycling and reuse of waste materials from many industries. A major share of research is focused on finding cementitious materials alternatives to ordinary Portland cement. Many industrial waste by-products such as quartz powder, metakaolin, ground granulated blast furnace slag, silica fume, and fly ash etc. are under investigations for replacement of cement in concrete to minimize greenhouse gases and improve the sustainable construction. In current research, the effects of a new generation, ultra-fine material i.e., alccofine which is obtained from ground granulated blast furnace slag are studied as partial replacement by 25% and with varying amounts of sulfonated naphthalene formaldehyde (i.e., 0.3%, 0.35% and 0.40%) on mechanical, water absorption, thermal and microstructural properties of concrete. The results showed moderate improvement in all concrete properties. Addition of SNF with combination of alccofine showed a significant enhancement in fresh, hardened properties and water absorption test as well as thermal and microstructural properties of concrete.

• Advances in concrete construction
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• 제9권2호
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• pp.217-225
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• 2020

The recovery of waste proves a solution with two impacts: the environmental impact by the reduction of pollution and the gain of the occupied space by this waste, and the economic impact by the use of these lasts in the building and in the area of public works. The present research consists in recovering a waste marble (thrown powder exposed to the different meteorological phenomena) generated by the quarry marble of Fil-fila, located at the east side of Skikda in the north-east of Algeria, and add it, as sand in the composition of sand concrete. To carry out this research, we analyzed the evolution brought by the substitution of ordinary sand by marble waste sand, with 25%, 50%, 75% and 100% on the properties in the fresh state (density, workability and air content) and in the cured state (compressive strength, tensile strength, surface hardness and sound velocity). For durability we tested water absorption by immersion and chloride penetration. The results obtained are compared with control samples of 0% of substitution rate. In order to have a good filling of the voids in the granular skeleton; we added a quantity of limestone recycled fines from the quarries and for a good workability a super-plasticizing additive. The results showed that the partial substitution modified both the fresh and the hardened characteristics of the tested concretes, the durability parameters also improved.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2003년도 추계정기총회 및 국제심포지엄
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• pp.152-156
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• 2003

• Computers and Concrete
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• 제22권2호
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• pp.153-159
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• 2018

Accelerators are used to speed up the construction by accelerating the setting time which helps in early removal of formwork thus leading to faster construction rate. Admixtures are used in mortar and concrete during or after mixing to improve certain properties of material which cannot be achieved in conventional cement mortar and concrete. The various industrial by products make nuisance and are hazardous to ecosystem as well. These wastes can be used in the construction industries to reduce the consumption of cement/aggregates, cost; and save the energy and environment by utilising waste and eliminate their disposal problem as well. The effect of calcium nitrate and triethanolamine (TEA) as accelerators and marble powder (MP) as waste material on the various properties of cement paste and mortar has been studied in the present work. The replacement ratio of MP was 0-10% @ 2.5% by weight of cement. The addition of calcium nitrate was 0% and 1%; and variation of addition of TEA was 0-0.1@ 0.025% and 0.1-1.0@ 0.1% by weight of cement. On the basis of setting time, some mix proportions were selected and further investigated. Setting time and soundness of cement paste; compressive strength and microstructure of mortar mix of selected mix proportions were studied experimentally at 3, 7 and 28 days aging. Results showed that use of MP, calcium nitrate, TEA and their combination reduced setting time of cement paste for all the mixes. Addition of calcium nitrate increased the compressive strength at all curing ages while MP and TEA decreased the compressive strength. The mechanism of additives was discussed through scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analysis of the specimens.

• 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.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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• pp.383-386
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• 2003

In this study, the MMA-modified paste mixed waste rubber powder, which has a small elastic modulus and a large modification, was produced by using the soft unsaturated polyester resin(UP) as a binder. Then the adhesive properties according to the matrices in both underwater and air-dry conditions and the hardening shrinkage according to the contents of shrinkage reducing agent(SRA) and of MMA were surveyed. The experimental results show that, regardless of humidity of matrices the adhesive strength of polymer concrete was larger than cement concrete. the adhesive strength of MMA content of 20% was larger than MMA content of 30%. regardless of matrix materials the adhesive strength in water condition were $20{\sim}30%$ comparing with the air-dry condition. The case of MMA content of 20% showed the largest adhesive strength. In the hardening shrinkage experiment, the hardening shrinkage reduced as MMA and SRA contents increased, and the decrease of the hardening shrinkage by SRA was larger.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.623-630
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• 2007

주로 교량 슈 (shoe)나 기계 기초 등과 하부 콘크리트 구조체간의 공극을 충전시켜 상부 구조물과 하부 구조물을 일체화하는데 사용되는 그라우트재는 구조물의 특성상 주로 큰 하중을 받는 부위에 시공되기 때문에 높은 압축강도를 갖는 제품 위주로 개발 사용되어 왔다. 그러나 고강성 위주로 제품이 개발되어 한계응력 이상에서는 구조체가 갑자기 파괴되는 취성체라는 구조적 문제점을 안고 있고, 연속 및 반복하중 등의 응력에 의한 누적 피로에 의해 균열 등의 성능 저하 현상이 발생할 수 있다 또한, 초기 고강도를 유지하기 위해 발열 특성이 높은 속경성 재료를 과다하게 사용함으로써 대형 부재인 경우 수화열 등에 의한 균열발생 우려의 문제 등도 안고 있다. 본 연구는 이와 같은 문제들을 개선하기 위해, 탄성재료인 분말 폐타이어 및 분말 수지를 이용하여 기존의 고유동, 무수축, 고강도 특성 이외에 고인성과 고내구성을 부여하여 보다 안정적으로 시공될 수 있으며, 모체와의 일체성을 향상시키기 위한 그라우트재의 분체 조성물을 개발하였다 또한, 부수적으로 분말 폐타이어 및 플라이애쉬와 같은 산업폐기물을 재활용할 수 있도록 하여 환경친화적인 건설 재료를 제공하는 데에도 기여하였다. 이를 위해 총 7가지 배합 조건별 실험이 진행되었고, 이를 통해 최적 배합 조건을 선정하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권1호
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• pp.29-37
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• 2008

최근 국 내외에서 폐유리의 발생량이 증가하고 있으며 대부분의 폐유리량은 재활용 및 재생산으로 활용되고 있다. 하지만 재활용되지 못한 폐유리는 매립되어 2차적인 환경문제를 야기 시키고 있는 실정이다. 폐유리 미분말의 5% 혼합에 따라 페이스트 평균점도(레올로지)는 22.3% 감소하였으며, 모르타르의 플로우 및 재령 28일 압축강도는 약 1.5%및 6%감소하였다. 또한 굳지 않은 자기 충전 콘크리트의 폐유리 미분말 혼합률이 증가할수록 유동성은 증가하였으며 압축강도는 감소하였다. 자기충전 콘크리트의 JSCE 2등급 규정에 만족하는 유동성 및 적정 압축 강도를 고려한다면, 폐유리 미분말의 최적 혼합률 20%를 찾을 수 있었다.