• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.87-93
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• 2018

건설 구조물에서의 고강도 콘크리트 사용은 꾸준히 증가하고 있다. 그러나 고강도 콘크리트는 상대적으로 낮은 물-바인더비를 가지고 있어 초기 재령에서 수화과정에 발생하는 수화열 및 수축 등으로 인해 균열 등과 같은 문제점이 발생으로 인해 그 대책이 시급한 실정이다. 최근에 수축을 저감할 수 있는 방법으로 내부양생에 대한 관심이 대두되고 있으며 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 고강도 및 하이볼륨 모르타르에 대해 인공경량골재(LWA)를 이용하여 내부양생 효과를 검증하고 여러 현장조건을 고려하여 양생조건(기중, 습윤, 수중)에 따른 압축강도 영향에 대한 연구를 수행하였다. 자기수축 실험을 통해 고강도 및 플라이애시를 혼입한 하이볼륨 모르타르에서 인공경량골재 혼입률이 증가할수록 수축저감 효과가 커지는 것을 확인하였다. 양생조건에 따라 압축강도 영향은 조금씩 다른 경향을 보이고 있으며, 기중 및 습윤 조건에서는 일반적으로 강도를 증가시키고 수중조건에서는 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권5호
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• pp.211-216
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• 2008

화력발전소에서 발생하는 석탄 바닥재(Coal bottom ash)를 준설토(Dredged soil) 및 적점토(Clay)와 혼합하여 조립기(Pelletizer)로 성형 후, 이를 로타리 킬른에서 $1125^{\circ}C$에서 소성하여 인공경량골재를 제조였다. 제조된 인공경량골재에 대한 중금속 용출 실험(TCLP) 결과, 폐기물 관리법 시행규칙의 중금속 검출량 기준치 이하로 나타났다. 바닥재가 60$\sim$70 wt% 첨가된 인공경량골재는 부피비중 1.45$\sim$1.49, 흡수율 17.2$\sim$18.5%의 값을 나타냈으며, 골재충격시험결과 건조 상태와 표건 상태의 충격값이 각각 27.4$\pm$1.3 및 23.4$\pm$2.6%를 나타내었다. 인공경량골재를 이용하여 제조된 콘크리트 공시체의 28일 압축강도는 첨가된 골재종류에 따라 $22.7\sim27.8 N/mm^2$ 이었다. 바닥재가 60 및 70% 첨가된 골재를 사용한 콘크리트의 슬럼프 값은 각각 7.9와 14.3 cm를 나타내었고, 단위용적질량은 골재조성에 상관없이 $1.84 ton/m^3$ 이하를 나타내어 토목 건축공사 표준시방서에 제시된 경량콘크리트 특성을 만족하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4A호
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• pp.373-384
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• 2009

다공성 경량골재의 사전흡수수에 따른 콘크리트 수축 저감 효과의 정량적 평가와 부등수축해석모델 상수 제공을 위한 첫번째 단계로서, 수분이동모델을 설정하고 이에 따른 수분이동 특성상수인 유효수분확산계수, 수분용량, 습도공급도, 습도소모도를 물-결합재비, 골재 종류를 변수로 하여 측정하였다. 콘크리트 내, 외부 습도차에 의한 정상상태에서의 유효수분확산계수는 물-결합재비가 낮을수록 낮은 값을 나타내었으며 동일한 물-결합재비인 경우 일반골재를 사용한 배합이 경량골재를 사용한 배합보다 낮은 유효수분확산계수값을 나타내었다. 콘크리트 내 수분의 저장 능력 즉, 수분용량을 산정하기 위해 9가지 습도에서 콘크리트의 수분량을 측정하였으며 경량골재를 사용한 배합이 일반골재를 사용한 배합보다 모든 습도조건에서 수분량이 크게 나타났다. 일반 대기환경 습도 50% 이상 조건에서 적용할 수 있는 경량골재의 습도공급도를 측정하여 정량화 하였으며, 경량골재에서의 수분 방출량은 주변 습도에 반비례하고 시간에 비례하는 뚜렷한 경향을 나타내는 지수함수의 형태로 설정하였다. 시멘트 수화 자기건조에 의한 수분의 내부소모에 따른 콘크리트 내 습도소모도를 측정하였으며, 측정결과 물-결합재비 0.3의 경우 7~10일 이내의 초기재령에서 약 10% 내외의 급격한 습도감소를 나타내었으며 물-결합재비 0.4, 0.5의 경우 완만한 형태로 약 5%, 1% 내외의 습도 감소를 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권3호
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• pp.259-264
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• 2002

본 연구에서는 석탄회로 제조된 인공경량골재에 석회석을 첨가하였을 때 소성온도 및 시간에 따른 소성특성을 관찰하였다. 소성온도의 증가에 따라 quartz($SiO_2$)가 감소한 반면 mullite($3Al_2O_3{\cdot}2SiO_2$)가 증가되었으며, 석회석의 첨가에 의해 clinoptiolite와 pagioclase와 같은 소성에 의한 소성광물이 생성되었다. 석탄회 및 석회석으로 제조된 경량골재의 소성성은 주로 소성시간보다는 소성온도에 의해서 좌우되는 것으로 확인되었다. 또한 소성온도 및 시간의 증가는 골재내 형성된 거대기공의 미세화 및 폐기공의 형성으로 전체 기공부피를 축소시키는 경향을 나타냈다. 1000$^{\circ}$C에서 5분가 소성시킨 경량골재의 표면은 용융 슬래그 층의 융착현상에 의해 개기공이 거의 없었으나 내부는 발포가스에 의해 수 ${\mu}$의 미세기공이 폐기공 형태로 균일하게 분포하였다. 이로부터 석회석이 첨가된 소성 경량골재의 적정 소성조건은 소성온도는 약 1000$^{\circ}$C, 소성시간은 5분이 바람직한 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2003년도 학술.기술논문발표회
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• pp.35-38
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• 2003

The purpose of this study is to investigate the manufacture of light weight concrete panel using the artificial light-weight aggregate as a part of the substitution of foamed styrene and polyurethane because of narrow allocable temperature Bone in use. The experimental parameter of this study is 40, 60 and 8$0^{\circ}C$ of curing temperature at 100% relative humidity and the type of admixture such as cement, 6mm glass fiber and St/BA emulsion. Testing item is compressive and flexural strength and strength of specimen cured at standard condition is compared to that of specimen cured at 40, 60 and 8$0^{\circ}C$ of curing temperature at 100% relative humidity. As a result or this, it was revealed that the maximum or strength is developed in 6$0^{\circ}C$ or cure temperature at 100% relative humidity in case of the most of the specimen. Specimens modified by St/BA emulsion show the highest development of strength dependent on the curing tmeperature. So, it seems to be effective that evaporation curing method shoud be considered to curing the specimen as the panel core.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권1호
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• pp.48-53
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• 2009

점토와 석분오니로 비중이 1 이하인 인공경량골재를 제조할 때 발포제와 융제의 종류 및 소성온도가 미세구조, 부피 비중 흐리고 흡수율에 미치는 영향을 분석하였다. 한 종류의 기포 발포제를 첨가한 경우 부피 비중 $0.5{\sim}1.0$, 흡수율 $41{\sim}110%$ 범위의 다공성 인공경량골재 제조가 가능하였으나 골재 외형이 거칠고 미세구조가 불균일하였다. 융제 된 발포제가 각각 한 종류씩만 첨가된 골재는 소성 중 시편이 폭발하여 표피층(shell)의 일부가 소실되었다. 발포제로서 진공오일외에 ${Fe_2}{O_3}$와 탄소를 복합 첨가할 경우 black core와 shell 구조가 잘 형성되어 균일한 미세구조론 나타내었다. 융제된 발포제가 복합적으로 첨가된 $1200^{\circ}C$ 소성체의 경우, 점토 및 석분오니로만 제조된 시편에 비해 부피비중이 67% 줄고 흡수율은 48배 증가하여 우수한 발포특성을 좌였다. 본 연구에서 제조된 복합 첨가 계열 시편은 부피비중 $0.5{\sim}1.0$, 흡수율 $50{\sim}125%$의 다양한 물성을 나타냈으며, 따라서 각종 분야에 적용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.36-39
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• 2003

In this study, we made the high strength light weight concrete which was composed of the garnet minute powder to be the industry by-product in the YoungJoo region and the artificial light weight aggregate which the high temperature(1100℃) plastic process. The characteristic of the autogenous shrinkage had been considered about strength characteristic and the age passage In the following addition: The concrete's each unit quantity was determined 145,160,175㎏f/㎥.w/b and s/a was determined 30%, 43%, 45%. the each garnet's substitution ratio was determined 0, 10%. In this results, the compressive strength appeared greatly as the unit joining discretion grew bigger. The autogenous shrinkage ratio was increased rapidly until 7th day but it was reduced after 7th day regardless of the mixed factor. The autogenous shrinkage ratio which follows the change of the unit quantity and s/a increased together as the unit quantity and the s/a increases.

• 한국세라믹학회지
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• 제47권6호
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• pp.583-589
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• 2010

In this paper, the properties of reclaimed ash(RA) from various domestic thermal power plants(S, D and H) were analyzed, and the possibility of fabricating the artificial lightweight aggregate(ALA) using RA was studied. The chemical compositions of RA are similar to the clay, but it had higher concentrations of alkali earth metal oxides(CaO, MgO) and unburned-carbon. The TCLP(Toxicity Characteristic Leaching Procedure) results showed that the dissolution concentrations of heavy metal ions of RA were below the limitation defined by the enforcement regulation of wastes management law in Korea. The results of IC analysis showed that leaching concentration of $Cl^-$ ion was 124 ppm for RA of HN and ${SO_4}^{2-}$ ion was leached a few hundreds ppm for all RA in this study. The ALAs with various mass ratio of clay to reclaimed ash(RA:Clay = 7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7) were sintered with a electric muffle furnace at the temperature of $1050{\sim}1200^{\circ}C$. The specific gravity and water absorption(%) of the sintered ALAs were 1.1~1.8 and 10~30% respectively. The ALA sintered in the rotary kiln at $1125^{\circ}C$ showed a bulk density of 1.7 and water absorption of 15.2%.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권4호
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• pp.200-206
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• 2012

무기계 폐자원인 화력발전소 바닥재(이하 바닥재로 칭함)와 폐촉매 슬래그를 7 : 3(무게비)으로 혼합, 성형하고 직화소성법으로 인공골재를 제조한 뒤, 원료들의 입도 및 소성온도가 골재의 발포특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 대부분의 인공골재는 원료 입도에 관계없이 $1150^{\circ}C$ 이상의 소성온도에서 발포거동을 나타내었으며, 그 결과 비중이 급격히 낮아져 $1250^{\circ}C$에서 약 1.4로 수렴하였다. 그러나 폐촉매 슬래그의 입도를 변화시킨 골재 중 가장 작은 입도($90{\mu}m$)를 사용한 시편만은 두드러진 발포특성을 보이지 않았다. $1050{\sim}1150^{\circ}C$의 저온구간에서 소성된 인공골재의 경우, 원료로 사용된 바닥재와 폐촉매 슬래그 입도가 클수록 비중이 증가하였다. 또한 모든 골재들은 소성온도와 함께 흡수율이 낮아지는 경향을 보였다. 이 실험에서 제조된 인공골재의 비중은 1.4~1.7, 그리고 흡수율은 8~19 %를 나타내어 경량골재의 기준을 만족함으로써 다양한 분야에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권1호
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• pp.41-46
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• 2011

폐기물인 석탄바닥재와 준설토가 70 : 30(wt%)으로 혼합된 배치분말에 적니를 0~30 wt% 첨가하고 $1050{\sim}1250^{\circ}C$에서 10분 직화 소성하여 인공골재를 제조하고 그 물성을 평가하였다. 특히 인공골재의 발포특성에 미치는 적니 첨가량 효과를 분석하기 위해 비중 및 흡수율을 측정하고, 그 결과를 미세구조 결과와 연계하여 고찰하였다. 제조된 인공골재는 소성온도 및 적니 첨가량이 증가할수록 발포성이 향상되어 경량화 되는 특징을 나타내었다. $1050{\sim}1150^{\circ}C$ 범위로 소결된 대부분의 인공골재는 잘 형성된 블랙코어 구조를 가졌으나, 적니가 첨가되고 $1200^{\circ}C$ 이상으로 소결된 시편들은 $Fe_2O_3$의 환원에 의한 과량의 가스 방출 및 액상 형성으로 인하여 블랙코어 부분이 시편 표피를 뚫고 나오는 현상이 나타났다. 특히 적니 30 wt%를 함유한 시편은 $1100^{\circ}C$ 이상으로 소결하면 폭발되어 여러 조각으로 흩어졌다. 본 연구에서 $1200^{\circ}C$에서 소결된 시편의 부피비중은 적니가 첨가되지 않은 것은 1.2, 적니가 20 wt% 첨가된 것은 1.0 이하의 경량골재 특성을 나타내었다.