In-Gyu Kang;Jin-Man Kim;Sang-Chul Shin;Geon-Woo Kim;Tae-Yun An
Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
/
v.12
no.1
/
pp.82-93
/
2024
Since the cement industry generates more than 60 % of CO2 during the clinker production process, supplementary cementitious materials are used worldwide to reduce CO2 efficiently. Mainly used supplementary cementitious materials such as blast furnace slag and fly ash, which are used in various industries including the cement industry, concrete admixtures, and ground solidification materials. However, since their availability is expected to decrease in the future according to the carbon neutrality strategy of each industry, new supplementary cementitious materials should be used to achieve the cement industry's goal for increasing the additive content of Portland cement. Limestone is a material that already has a large amount in the cement industry and has the advantage of high grinding efficiency, so overseas developed countries established Portland limestone cement standards and succeeded in commercialization. This study was an experimental study conducted to evaluate the possibility of utilizing domestic PLC, the effect of fineness and replacement ratio on the physical properties of cement was investigated, and the environmental impact of cement was evaluated by analyzing CO2 emissions.
The importance of chloride ions in the corrosion of steel in concrete has led to the concept for chloride threshold level (CTL). The CTL can be defined as the content of chlorides at the steel depth that is necessary to sustain local passive film breakdown and hence initiate the corrosion process. Despite the importance of the CTL, due to the uncertainty determining the actual limits in various environments for chloride-induced corrosion, conservative values such as 0.4% by weight of cement or 1.2 kg in 1 $m^3$ concrete have been used in predicting the corrosion-free service life of reinforced concrete structures. The paper studies the CTL for blended cement concrete by comparing the resistance of cementitious binder to the onset of chloride-induced corrosion of steel. Mortar specimens were cast with centrally located steel rebar of 10 mm in diameter using cementitious mortars with ordinary Portland cement (OPC) and mixed mortars replaced with 30% pulverized fuel ash (PFA), 60% ground granulated blast furnace slag (GGBS) and 10% silica fume (SF), respectively, at 0.4 of a free W/B ratio. Chlorides were admixed in mixing water ranging 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0% by weight of binder(Based on $C1^-$). Specimens were curd 28 days at the room temperature, wrapped in polyethylene film to avoid leaching out of chloride and hydroxyl ions. Then the corrosion rate was measured using the polarization resistance method and the order of CTL for binder was determined. Thus, CTL of OPC, 60%GGBS, 30%PFA and 10%SF were determined by 1.6%, 0.45%, 0.8% and 2.15%, respectively.
This paper presents a quantitative evaluation of water permeability in concrete with cold joint considering mineral admixture and loading conditions. Concrete samples with OPC (Ordinary Portland Cement) and GGBFS(Ground Granulated Blast Furnace Slag) are prepared considering 0.6 of W/C ratio and 40% of replacement. 30% and 60% loading levels for compression and 60% loading level for tension are induced to concrete samples. In compression conditions, the permeability in control case shows $2.41{\times}10^{-11}m/s$ in OPC concrete, and it changes to $2.07{\times}10^{-11}m/s$ (30% of peak) and $2.36{\times}10^{-11}m/s$ (60% of peak). The results in GGBFS concrete shows the same trend, which yields $2.17{\times}10^{-11}m/s$ (control), $1.65{\times}10^{-11}m/s$ (30% of peak), and $1.96{\times}10^{-11}m/s$ (60% of peak), respectively. In tensile conditions, the permeability increases from $2.37{\times}10^{-11}m/s$ (control) to $2.67{\times}10^{-11}m/s$ (60% of peak) while that in GGBFS concrete increases from $2.17{\times}10^{-11}m/s$ (control) to $2.24{\times}10^{-11}m/s$ (60% of peak). Permeability coefficients decreases in 30% of compressive level but increases in 60% level, while results in tensile level increases rapidly. This shows pore structure in concrete is condensed and with loading and permeability increases due to micro-cracking. Permeability evaluation considering the effects of loading conditions, cold joint, and GGBFS is verified to be important since water permeability greatly changes due to their effects.
A concrete is considered unfriendly-environmental material because it uses cement which emits much $CO_2$ during producing process. However, a concrete absorbs $CO_2$ through carbonation process during service life. In this paper how much concrete absorbs $CO_2$ through carbonation was calculated using 1) concentration of carbonatable substances in concrete, 2) carbonated volume of concrete, 3) molecular weight of $CO_2$ based on references and the method was proposed. $CO_2$ emission from producing $1m^3$ concrete was calculated based on $CO_2$ emission datum of materials used in concrete. From using these methods that calculate $CO_2$ emission and absorption of concrete, assessment of $CO_2$ emission-absorption against a real apartment was conducted by subtracting absorption $CO_2$ according to service life from $CO_2$ emission in the process of making concrete. As a result, a ratio of absorption over emission of $CO_2$ through concrete carbonation according to service life 40, 60, 80 years was assessed about 3.65, 4.47, 5.18%. An objective of this study is to propose how to calculate emission - absorption of $CO_2$ from producing and using concrete. Although the result value, emission - absorption of $CO_2$, is 5.18% very low when the service life of an apartment is 80years, the value can be improved by reducing emission from using blended cement such as blast furnace slag or increasing replacement ratio of cement and increasing carbonated volume of concrete from expanding service life of a building. This study may be useful when $CO_2$ emission - absorption of concrete is evaluated in the further study.
Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
/
v.4
no.4
/
pp.388-395
/
2016
This paper explores the photocatalytic sensitivity of cement mortar incorporated with recycled $TiO_2$ from waste water sludge. Basically, $TiO_2$ cluster sank down slowly to the bottom of cement mortar specimen before setting and hardening process. This leads the mismatch of $TiO_2$ concentration on the top and the bottom faces of a specimen. This poorly dispersed $TiO_2$-cement mortar naturally exhibits poor NOx removal efficiency especially on the top of cementitious structure. In architectural engineering application such as building or housing structures, one can simply filp over from the bottom so that more $TiO_2$ concentrated surface can be placed outward into the air. However, in highway pavement case, this could not be applicable due to in-situ installation of concrete pavement. Hence, the dispersion of $TiO_2$ cluster inside the cementitous material is getting important issue onto road construction application. To elaborate this issue, according to our results, silica fume, high-ranged water reducer, viscosity agent, blast furnace slag were not enhanced much of dispersion characteristics of $TiO_2$ cluster. The combination of foaming agent and accelerator of hardening with viscosity agent and small grain size of fine aggregate may help the dispersion of $TiO_2$ inside cementitious materials. Even though the enhanced dispersion were applied to the specimen, NOx removal efficiency doest not change much for the top surface of the specimen. This concurrently affected by the presence of tiny air voids and the dispersion of $TiO_2$ in that these voids could easily adsorbed NOx gas with the aid of large surface area.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.24
no.3
/
pp.47-56
/
2020
In this study, three levels of W/B(Water to Binder) ratio (0.37, 0.42, 0.47) and substitution ratio of GGBFS (Ground Granulated Blast Furnace Slag) rate (0 %, 30 %, 50 %) were considered to perform RCPT (Rapid Chloride Diffusion Test) at the 1,095 aged day. Accelerated chloride diffusion coefficient and passed charge of each concrete mixture were assessed according to Tang's method and ASTM C 1202, and improving behaviors of durability performance with increasing aged days are analyzed based on the test results of previous aged days from the preceding study. As the age of concrete increases, the passed charge and diffusion coefficient have been significantly reduced, and especially the concrete specimens containing GGBFS showed a significantly more reduction than OPC(Ordinary Portland Cement) concrete specimen by latent hydraulic activity. In the case of OPC concrete's results of passed charge, at the 1,095 days, two of them were still in the "Moderate" class. So, if only OPC is used as the binder of concrete, the resistance performance for chloride attack is weak. In this study, the time-parameters (m) were derived based on the results of the accelerated chloride diffusion coefficient, and the deterministic and probabilistic analysis for service life were performed by assuming the design variable as a probability function. For probabilistic service life analysis, durability failure probabilities were calculated using Monte Carlo Simulation (MCS) to evaluate service life. The service life of probabilistic method were lower than that of deterministic method, since the target value of PDF (Probability of Durability Failure) was set very low at 10 %. If the target value of PDF suitable for the purpose of using structure can be set and proper variability can be considered for each design variable, it is believed that more economical durability design can be made.
Globally, nuclear-decommissioning facilities have been increased in number, and thereby hundreds of thousands of wastes, such as concrete, soil, and metal, have been generated. For this reason, there have been numerous efforts and researches on the development of technology for volume reduction and recycling of solid radioactive wastes, and this study reviewed and examined thoroughly such previous studies. The waste concrete powder is rehydrated by other processes such as grinding and sintering, and the processes rendered aluminate (C3A), C4AF, C3S, and -C2S, which are the significant compounds controlling the hydration reaction of concrete and the compressive strength of the solidified matrix. The review of the previous studies confirmed that waste concretes could be used as recycling cement, but there remain problems with the decreasing strength of solidified matrix due to mingling with aggregates. There have been further efforts to improve the performance of recycling concrete via mixing with reactive agents using industrial by-products, such as blast furnace slag and fly ash. As a result, the compressive strength of the solidified matrix was proved to be enhanced. On the contrary, there have been few kinds of researches on manufacturing recycled concretes using soil wastes. Illite and zeolite in soil waste show the high adsorption capacity on radioactive nuclides, and they can be recycled as solidification agents. If the soil wastes are recycled as much as possible, the volume of wastes generated from the decommissioning of nuclear power plants (NPPs) is not only significantly reduced, but collateral benefits also are received because radioactive wastes are safely disposed of by solidification agents made from such soil wastes. Thus, it is required to study the production of non-sintered cement using clay minerals in soil wastes. This paper reviewed related domestic and foreign researches to consider the sustainable recycling of concrete waste from NPPs as recycling cement and utilizing clay minerals in soil waste to produce unsintered cement.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.