• 콘크리트학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.137-145
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• 2012

이 연구는 수산화나트륨과 탄산나트륨이 혼합된 알칼리 활성화제에 의한 고로슬래그 모르타르의 강도발현 특성을 파악하기 위한 연구이다. 주요 변수는 활성화제의 첨가량, 물-바인더비(W/B) 그리고 골재-바인더비(S/A)이다. 활성화제의 첨가량에 따른 강도 특성을 수산화나트륨 3%, 4% 및 탄산나트륨 4%~8%까지 조절하여 측정하였다. 물-바인더비는 0.45~0.60까지 그리고 골재-바이더비는 2.05~2.85의 범위 내에서 변화하며 측정하였다. 원재료의 주요 성분 및 수산화나트륨, 탄산나트륨에 포함된 산화나트륨($Na_2O$) 양에 따라 조합된 알칼리 품질계수($Q_A$)를 산정하고, 이를 적용하여 알칼리 활성 모르타르의 28일 압축강도 예측식을 제안하였다. 각 변수에 따른 시험값과 제안된 예측식을 통한 결과값은 오차범위 5% 이내의 범위에서 만족하는 것으로 나타났다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제9권3호
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• pp.283-294
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• 2015

In the present study, a porous concrete with alkali activated slag (AAS) and coal bottom ash was developed and the effect of carbonation on the physical property, microstructural characteristic, and heavy metal leaching behavior of the porous concrete were investigated. Independent variables, such as the type of the alkali activator and binder, the amount of paste, and $CO_2$ concentration, were considered. The experimental test results showed that the measured void ratio and compressive strength of the carbonated porous concrete exceeded minimum level stated in ACI 522 for general porous concrete. A new quantitative TG analysis for evaluating $CO_2$ uptake in AAS was proposed, and the result showed that the $CO_2$ uptake in AAS paste was approximately twice as high as that in OPC paste. The leached concentrations of heavy metals from carbonated porous concrete were below the relevant environmental criteria.

• 자원리싸이클링
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• 제18권2호
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• pp.39-50
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• 2009

포틀랜드 시멘트 제조 시 다량의 $CO_2$ 가스 배출로 많은 문제가 발생하고 있다. 그리고 화력발전소에서 발생하는 산업부산물인 플라이애시를 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트에 재활용하고 있으나, 50% 이상을 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 알칼리 활성 콘크리트는 시멘트 대신에 Si와 Al이 풍부한 플라이애시를 사용하여 알칼리 용액으로 활성화시킨 시멘트 ZERO 콘크리트로서 $CO_2$ 가스를 저감하는데 효과적이다. 본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 플라이애시를 100% 사용한 알칼리 활성 콘크리트를 개발할 목적으로 알칼리 활성화제와 양생조건 등이 모르타르의 압축강도에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 그 결과, 9M NaOH과 쇼듐실리케이트(Sodium Silicate)를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용하고, $60^{\circ}C$에서 48시간 동안 앙생을 한 다음 기건양생을 실시할 경우 재령 28일에서 압축강도 70MPa의 알칼리 활성 모르타르를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2014년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.139-140
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• 2014

최근 건선산업에서 문제점으로 지적되고 있는 것은 제조과정 중 이산화탄소를 다량 방생시키는 시멘트의 사용이다. 이는 알칼리활성 무기결합재로 대체함으로써 시멘트보다 이산화탄소 배출량을 저감할 수 있지만 고가의 알칼리 자극제를 다량 사용하기 때문에 경제적 측면 및 사용성을 고려하지 않으면 사용할 수 없기 때문에 이에 대한 대체재에 관한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 고로슬래그를 기반으로 하는 알칼리 활성 무기결합재에 알칼리 자극제의 사용량을 저감하기 위해 레드머드를 사용하고, 레드머드에 적합한 알칼리 자극제의 종류와 사용방법에 대하여 연구하고자 하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.160-167
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• 2017

본 연구에서는 알칼리 활성화 결합재 및 순환골재를 동시에 활용한 100% 순환자원 보투수성 알칼리 결합재 블록의 개발 가능성을 확인하고자 한다. 또한, 공극률, 압축강도, 투수계수, 보수량, 흡수율 및 증발성 등의 특성 시험 방법을 정립하여 표준화의 기초단계를 확보하였다. 그 결과, 순환골재를 이용한 알칼리 활성화 결합재 블록은 액상 규산나트륨 및 초기고온양생을 통해 24MPa급의 보투수성 블록을 제조할 수 있었다. 또한 순환골재를 적용한 경우 천연골재보다 보투수 블록의 보수량, 흡수율 및 상대흡수율에서 효과적인 결과가 나타났다. 종합적으로, 알칼리 활성화 결합재를 기반으로 순환골재 및 액상폴리머를 사용할 경우 보수량, 흡수율 및 상대흡수율 증진이 가능하고 일반 콘크리트 인터로킹 블록과 비교해 약 10% 수준의 표면온도 저감효과를 가진 보투수성 블록의 제조를 기대할 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.487-494
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• 2011

이 연구에서는 알칼리 활성화 시멘트 모르타르에 대한 결합재로서 바텀애쉬의 적용성을 평가하였으며, 배합 구성에 따른 재료 특성 변화를 파악하기 위한 실험을 수행하였다. 바텀애쉬를 사용한 알칼리 활성화 시멘트 모르타르 실험에서는 물/바텀애쉬 비, 활성화제/바텀애쉬의 비, 수산화나트륨에 대한 규산나트륨의 비, 양생 온도, 바텀애쉬의 분말도를 주된 실험 변수로 하여 유동성과 강도 실험을 수행하였다. 그 결과, $60^{\circ}C$ 고온 양생을 할 경우에는 적절한 유동성과 함께 40 MPa 이상의 압축강도를 얻을 수 있음을 확인하였으며, $20^{\circ}C$ 상온 양생 시에도 초기 강도 발현은 매우 느리지만 재령 28일 강도 30 MPa 정도가 발현되었다. 또한 실험 결과로부터 바텀애쉬를 사용한 알칼리 활성화 시멘트 모르타르의 적정 최적 배합 범위를 도출하였으며, 이와 함께 실험 결과를 바탕으로 인공신경망 분석법을 적용하여 배합 구성 변화에 따른 유동성 및 압축강도의 변화를 예측하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.389-390
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• 2010

본 연구는 콘크리트 결합재로 사용되는 시멘트의 대체재 개발을 위해 천연황토에 수산화나트륨(NaOH) 수용액과 액상 규산나트륨($Na_2SiO_3$)을 혼합한 후 $60^{\circ}C$에서 알칼리 활성화하여 경화시켜 강도 발현 양상을 분석한 천연황토 콘트리트 결합재 개발을 위한 기초연구이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권1호
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• pp.18-23
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• 2016

The development of a binder system with a lower carbon footprint as an alternative to Portland cement has been intensely researched. In the present study, alkali-activated fly ash exposed to carbon dioxide at an early age was characterized in compressive strength tests and by MIP, XRD and FT-IR analyses. The compressive strength of carbonated specimens experienced a dramatic increase in comparison to uncarbonated specimens. The microstructural densification of the carbonated specimens was evidenced by MIP. The XRD pattern showed peaks assigned to nahcolite, indicating that the pH was lower in the carbonated specimens. Under the carbon dioxide-rich environment, the aluminosilicate gel reached a more Si-rich state, which improved the mechanical properties of the alkali-activated fly ash.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.63-71
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• 2011

포틀랜드 시멘트 제조 시 다량의 이산화탄소를 배출함으로써 많은 문제가 발생하고 있다. 그리고 화력발전소 및 제철소의 산업부산물인 플라이애쉬 및 고로슬래그는 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트로 일부 재활용되고 있으나, 42% 정도를 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 고로슬래그 미분말를 사용한 무시멘트 알칼리 활성 콘크리트를 개발할 목적으로 유동성과 압축강도 측면에서 알칼리 활성화제와 고성능 감수제에 대해 검토에 대해 검토하였다. 그 결과, 알칼리 활성화제의 종류 및 혼합비율, 고성능 감수제의 종류, 투입순서 등은 고로슬래그를 사용한 알칼리 활성 모르타르의 유동성과 압축강도에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 고로슬래그 무시멘트 알칼리 활성 모르타르를 제조하는데, 9M NaOH과 분말형 쇼듐실리케이트를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용하고, 고성능 감수제를 먼저 투입한 경우에는 1시간 동안 플로우 180 mm의 유동성과 $20^{\circ}C$의 상온양생조건에서 재령 28일에서 압축강도 50 MPa를 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.114-119
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• 2013

본 연구에서는 공동주택의 난방시스템을 위한 단열재로서 지속가능한 알카리활성 기포콘크리트 배합설계를 제시하기 위한 5배합을 실험하였다. 알카리활성 결합재를 위해 73.5%의 고로슬래그와 15%의 고로슬래그가 5%의 수산화칼슘과 6.5%의 규산나트륨에 의해 활성화되었다. 주요 실험변수인 단위 결합재양은 $325kg/m^3$에서 $425kg/m^3$까지 $25kg/m^3$ 단위로 증가하였다. 실험결과 AA 기포콘크리트는 단위 결합재양이 $375kg/m^3$일 때 KS F 4039에서 제시하는 최소 강도조건 및 경제성을 만족시켰다. 또한 보통포틀랜드시멘트 기포콘크리트 대비 알카리활성 기포콘크리트의 환경영향 저감율은 광화학산화물의 경우 99%, 지구온난화의 경우 87~89%, 자원고갈의 경우 78~82%, 그리고 산성화와 인간독성의 경우 70~75% 수준으로서 매우 높았다.