• Computers and Concrete
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• 제19권2호
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• pp.153-159
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• 2017

In this study, the strength properties of alkali-activated silica fume (SF) mortars were investigated. The crushed limestone sand with maximum size of 0-5 mm and the sodium meta silicate ($Na_2SiO_3$) used to activate the binders were kept constant in the mortar mixtures. The mortar specimens using the replacement ratios of 0, 25, 50, 75 and 100% SF by weight of cement together with $Na_2SiO_3$ at a constant rate were produced in addition to the control mortar produced by only cement. Moreover, the mortar specimens using the replacement ratio of 4% titanium dioxide ($TiO_2$) by weight of cement in the same mixture proportions were produced. The prismatic specimens produced from eleven different mixtures were de-moulded after a day, and the wet or dry cure was applied on the produced specimens at laboratory condition until the specimens were used for flexural strength ($f_{fs}$) and compressive strength ($f_c$) measurement at the ages of 7, 28 and 56 days. The $f_{fs}$ and $f_c$ values of mortars applied the wet or dry cure were compared with the results of control mortar. The findings revealed that the $f_c$ results of the alkali activated 50% SF mortars were higher than that of mortar produced with Portland cement only. It was found that the $f_{fs}$ and $f_c$ of alkali-activated SF mortars cured in dry condition was averagely 4% lower than that of alkali-activated SF mortars cured in wet condition.

• 대한환경공학회지
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• 제29권7호
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• pp.801-809
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• 2007

플라이 애쉬와 고로슬래그는 알칼리 활성화시 점착성의 시멘트성 물질로 전환될 수 있는 산업부산물로서, 이 같은 시멘트성 물질의 생산은 포틀랜드 시멘트 제조시보다 에너지 소비가 적고 이산화탄소 방출도 적다. 플라이 애쉬/슬래그 시멘트의 압축강도에 대한 알칼리 활성화 조건의 영향과 이 시멘트의 산 저항 특성을 평가하기 위해 실험을 수행하였다. 두 개의 알칼리 활성화 용액, 즉 수산화나트륨과 수산화나트륨 + 물유리가 사용되었다. 물유리 농도는 모든 실험에서 압축강도에 가장 큰 영향을 미치는 인자로 나타났다. 그 다음으로 중요한 인자는 수산화나트륨 농도와 양생 온도 순이었다. 황산과 염산에 대한 FC(플라이 애쉬 시멘트)와 FSC(플라이 애쉬/슬래그 시멘트)의 산 저항성은 포틀랜드 시멘트(PC)보다 월등히 좋았다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권3호
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• pp.261-268
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• 2017

본 연구에서는 레드머드 대체율에 따른 알칼리활성화 슬래그-레드머드 시멘트 모르타르의 압축강도, 기공특성, 흡수율, 용출특성 및 백화 특성을 검토하여 알칼리활성화 슬래그 시멘트에 나트륨계 자극제인 레드머드를 사용함으로서 발생될 수 있는 백화특성을 확인하였다. 알칼리활성화 슬래그-레드머드 시멘트에서 레드머드 대체율이 높아질수록 10~100nm 직경의 기공은 증가하였으며 백화면적이 증가하는 것으로 나타났다. 알칼리활성화 슬래그-레드머드 시멘트의 백화물질은 $Na_2SO_4$가 가장 많이 생성되며 다음으로 $Na_2CO_3$로 백화의 발생원인은 레드머드에서 공급되는 Na+인 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.311-317
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• 2015

시멘트를 전혀 사용하지 않고 슬래그와 같은 산업 부산물과 알칼리 활성화제를 사용하여 콘크리트를 제조하면 천연자원 및 에너지 고갈 문제와 이산화탄소 배출에 의한 환경오염을 해결할 수 있을 것으로 판단된다. 현재까지 알칼리 활성화제를 사용한 무시멘트 콘크리트의 연구는 주로 재료적인 분야에 대해서만 수행되어지고 있는 실정이다. 그러나 무시멘트 콘크리트를 구조재료로 사용하기 위해서는 구조 부재 거동 등에 대한 연구가 필수적이다. 본 논문에서는 50 MPa급 알칼리 활성 슬래그 콘크리트를 사용한 철근콘크리트 보부 재 3개를 제작하여 휨실험을 수행하였다. 실험결과를 검증하기 위하여 알칼리 활성 슬래그 콘크리트의 탄성계수와 응력-변형률 관계를 이용한 비선형 해석 모델을 제안하였으며, 제안된 해석 모델을 이용하여 해석을 수행한 결과, 해석결과와 실험결과가 비교적 잘 일치하여 제안된 해석 모델은 적절한 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2016년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.91-92
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• 2016

Red mud is an inorganic by-product produced from the mineral processing of alumina from Bauxite ores. the development of alkali-activated slag-red mud cement can be a representative study aimed at recycling the strong alkali of the red mud as a construction material. This study is to investigate the pore characteristics of alkali-activated slag-red mud soil pavement according to the red mud content. The results showed that the porosity of alkali-activated slag-red mud soil pavement increased but the compressive strength of that decreased as the red mud content increased.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.303-304
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• 2023

In this study, the effects of NaOH and KOH alkali activators of various concentrations on the performance of alkali activated waste concrete powder (WCP) was discussed. The samples activated by alkaline solutions were cured for up to 28 days and then compressive strength test was performed. These samples were also characterized using various techniques to explore the phase evolution, and microstructural changes. Results showed superior performance of NaOH-activated WCP. Additionally, activation of WCP by 8M concentrated alkali solutions improved the strength, reactivity and microstructure of alkali activated WCP binder sample.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.159-167
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• 2022

본 연구에서는 보통 포틀랜드시멘트를 사용한 콘크리트와 광물질 혼화재료 및 알칼리활성화제를 첨가한 4종류의 배합으로 시편을 제작한 후 X선 회절분석, 미세구조분석, 압축강도, 동결융해저항성 및 SEM Image 분석을 실시하여 각 배합별 강도발현, 상대동탄성계수, 중량변화 등을 측정하여 기초물성 평가를 진행하였다. 페로니켈슬래그 혼입 삼성분계 시멘트는 보통포틀랜드 시멘트 배합(OPC)과 비슷한 수화물을 생성하는 경향을 보였으며, MgO 성분으로 인한 팽창성 수화물은 확인되지 않았다. 페로니켈슬래그를 혼입 시 3성분계 시멘트(30SP20FN)의 경우 OPC와 비교 시 공극률이 커지는 경향을 보였지만, 알칼리활성화제를 첨가할 경우 공극 분포가 변화하는 경향을 보였다. 또한, 알칼리활성화제의 첨가는 30SP20FN의 장기강도발현을 앞당기는 효과를 보였으며, 18~26 % 가량 강도가 증가함을 확인하였다. 30SP20FN의 경우 dilution effect로 인한 낮은 수화도의 영향으로 동결융해저항성이 떨어졌지만, 알칼리활성화제를 첨가할 경우 높은 상대동탄성계수를 유지하였으며, 동결융해 저항성이 우수한 것을 알 수 있었는데, 이는 변화된 공극 분포 때문인 것으로 사료된다. 본 연구에서 실시한 상대동탄성계수 측정 실험에 사용된 콘크리트 시편 모두 300 사이클에서 상대동탄성계수가 60 % 이상으로 우수한 동결융해 저항성을 나타내었다. 동결융해 작용을 받은 콘크리트의 미세구조를 분석한 결과, OPC 및 30SP20FN 콘크리트의 경우 비정질의 수화물이 서로 결합되어 있지 않고, 미세 균열이 발생함을 확인한 반면, 알칼리 활성화제를 혼입한 배합의 경우 균질한 내부 구조를 유지하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권7호
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• pp.810-819
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• 2007

물유리와 수산화나트륨 용액을 이용하여 플라이 애쉬와 고로슬래그의 알칼리 활성에 관한 연구를 수행하였다. 플라이 애쉬/슬래그 시멘트 페이스트(FSC)의 반응생성물과 미세구조를 관찰하기 위하여 XRD, FTIR, $^{29}Si$ and $^{27}Al$ NMR, TGA and SEM 분석을 수행하였다. 무정형 상태 또는 저급 결정구조를 가진 calcium silicate hydrate와 aluminosilicate 겔이 각각 고로슬래그와 플라이 애쉬의 알칼리 활성반응에 의해 생성되었다. 실험결과, 물유리 모듈 1.0과 1.2가 플라이 애쉬와 고로슬래그의 알칼리 활성반응을 위해 적정한 것으로 나타났다. 물유리 모듈 1.0과 1.2로 알칼리 활성화된 FSC 페이스트는 플라이 애쉬와 고로슬래그의 알칼리 활성반응에 의해 생성된 겔 형태의 반응생성물과 물유리에 의한 또 다른 수화물(즉 실리카겔)에 의해 좀 더 단단하고 연속적이 모체가 형성되었음을 보여주었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.1-8
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• 2013

PURPOSES : This study is to evaluate the feasibility of using the alkali activated cement concrete for application of partial-depth repair in pavement. METHODS : This study analyzes the compressive strength of alkali activated cement mortar based on the changes in the amount/type/composition of binder(portland cement, fly ash, slag) and activator(NaOH, $Na_2SiO_3$, $Na_2CO_3$, $Na_2SO_4$). The mixture design is divided in case I of adding one kind-activator and case II of adding two kind-activators. RESULTS : The results of case I show that $Na_2SO_4$ based mixture has superior the long-term strength when compared to other mixtures, and that $Na_2CO_3$ based mixture has superior the early strength when compared to other mixtures. But the mixtures of case I is difficult to apply in the material for early-opening-to-traffic, because the strength of all mixtures isn't meet the criterion of traffic-opening. The results of case II show that NaOH-$Na_2SiO_3$ based mixtures has superior the early/long-term strength when compared to NaOH-$Na_2SiO_3$ based mixtures. In particular, the NaOH-$Na_2SiO_3$ based some mixtures turned out to pass the reference strength(1-day) of 21MPa as required for traffic-opening. CONCLUSIONS : With these results, it could be concluded that NaOH-$Na_2SiO_3$ based mixtures can be used as the material of pavement repair.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.58-66
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• 2013

산업부산물인 고로슬래그 미분말 및 플라이애시를 적용하였던 선행 연구들과 차별하여 시멘트 킬른 더스트, 실리카퓸, 규사미분말 등의 기타 산업부산물을 사용한 알칼리 활성 무시멘트 모르타르의 품질특성을 검토하고자 하였으며, 그 결과는 다음과 같다. SF 치환의 경우 Plain에 비해 유동성이 저하되었으나 강도발현에는 우수한 경향을 나타내었으며, CKD와 SP의 사용량 증가에 따라 각각 유동성 및 압축강도가 증가하였다. 유동성 증진 및 초기강도 향상에 각 결합재의 고유입도분포와 높은 상관관계를 가지는데, 이는 입자사이즈가 큰 BS 및 FA 입자사이에 입자가 작은 CKD, SF 및 SP가 공극을 충진하여 연속입도곡선을 형성하는 것에 기인한 것으로 사료된다. BS 기반 조기강도 증진용 알칼리 활성 모르타르의 초기강도 향상 및 유동성 개선을 위해서는 고유의 입도분포를 가진 기타 결합재를 치환 사용하는 것이 효과적인 것으로 판단된다.