• 제목/요약/키워드: calcium silicates

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비정질 규산원료를 이용한 칼슘실리케이트 수화물 합성과 역학적 특성 (The Synthesis and Mechanical Property of Calcium Silicate Hydrates Using the Amorphous Silicates)

  • 엄태선;최연묵;최상흘
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.45-55
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    • 1997
  • 다양한 무정형 실리케이트를 규산칼슘건축재의 규산원료로 사용하여 겔합성의 활성도와 성형성의 관계를 검토하고, 이런 규산원료의 활성도의 차가 수열합성된 규산칼슘성형체의 역학적 특성에 미치는 영향을 생성된 결정형태 및 기공율 등의 미세조직을 조사해 해석하였다. 규산원료의 활성도가 클수록 가압형성이 양호해지며 생성성형체의 결정과 기공율이 커지는 경향이다. 이런 성형체의 미세조직이 역학특성에 미치는 영향을 보면 곡강도는 결정크기가 작고 조직이 치밀할수록 양호한 특성을 가지나, 압축강도는 결정크기보다는 주로 조직의 치밀도에 영향을 받고 있다. 이런 특징을 종합할 때, 규산칼슘복합건재의 적정 규산원료로는 활성이 크고 수화체의 조직을 치밀하게 할 수 있는 규조토의 선정이 바람직하나, 슬래그와 플라이 애쉬의 혼합사용도 상호특성보완과 함께 부산자원의 재활용측면에서 활용이 기대된다.

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섬유보강 규산칼슘수화물 경화체의 미세조직과 기계적 특성 (The Microstructure and Mechanical Properties of Fiber Reinforced Calcium Silicate Hydrates)

  • 엄태선;최상흘
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.491-499
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    • 1997
  • High flexible lightweight composites containing tobermorite as a main mineral is produced using various amorphous silicates, lime, cement and fibers. Here, Mechanical properties of the composites were studied by observing microstructures of hydrates and fibers. Amorphous silicates having better hydraulicity retarded the crystallization of tobermorite due to better formation of C-S-H gel in water bath curing, but, difficult conversion from C-S-H gel to tobermorite in hydrothermal reaction. In the low molar ratio of CaO/SiO2 (0.67), faster crystalization was observed dued to more impurities such as Al2O3 alkali, resulting in improving mechanical properties due to small crystal size and many contact points. It was identified that a lot of calcium silicate hydates formed at surface of pulps increase bonding strength and the crack-resistance of matrix in the composites, but decrease hardness and compressive strength. The choice of amorpous silicates having better hydraulicity, low CaO/SiO2 adding each fibers bellow about 5% in the raw mixs and lower molding pressure should be needed at improve mechanical properties of composites.

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플라이애쉬와 시멘트슬러지를 이용한 섬유보강 규산칼슘계 시멘트 복합체의 제조 및 역학적 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Manufacture and the Mechanical Properties of Fiber Reinforced Calcium Silicates-Cement Composites Utilizing Fly Ash and Cement Sludge for Construction Materials(II))

  • 박승범;임창덕;윤의식;김종호
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1995년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.75-79
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    • 1995
  • The results of an experimental study on the manufacture and the mechanical properties of fiber reinforced calcium silicates-cement composites utilizing by products (fly ash or cement sludge) for construction materials are presented in this paper. As the test results show, compressive, tensile, and flexural strength, fracture toughness of fiber reinforced calcium silicates-cement composites were improved by increasing the fly ash and fiber contents, but were decreased by increasing cement sludge contents. Somehat, especially increasing fiber contents the fracture toughness of the composites were remarkably increased. Also, the mechanical properties of the composites reinforcing alkali-resistance GF were higher than those of the composites reinforcing Samoa Pulp.

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산업부산물 및 규산칼슘계 재료를 이용한 건재용 경량.고강도 복합체의 개발.평가에 관한 실험적 연구(기 1) (Experimental Study on the Development and Evaluation of Lt.Wt.& High Strength Composites Utilizing By-Products and Calcium Silicates for Construction Materials(1))

  • 박승범
    • 콘크리트학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.141-152
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    • 1994
  • 산업부산물의 플라이애쉬와 실리카흄 및 국내 부존자원이 풍부한 규사분말, 생석회 및 발포용 알루미늄 분말과 취성개선을 위한 보강용 섬유를 사용한 경량 고강도의 시멘트복합체의 개발을 위하여 오토클래브 양생에 의한 열수 알카리분위기에서의 섬유 자체의 열화현상을 조사함과 아울러 배합요인별로 건재용 경량섬유보강 규산칼슘계 시멘트복합에를 제조하여 그 역학적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 시험결과, 탄소섬유 및 내알카리성 유리섬유는 보강용 섬유로서 적합함이 확인되었으며, 경량 섬유보강 규산칼슘계 시멘트복합체의 압축, 인장, 휨강도는 플라이애쉬와 실리카흄 혼입율 및 섬유혼입율이 증가함을 따라 증가하는 경향을 나타내었고 또한 섬유혼입율 증가에 따라 현저히 휨인성이 증가하였으며, 탄소섬유보강의 경유가 유리섬유보강의 경우에 비하여 압축, 인장, 휨강도 및 휨인성은 다소 높은 경향을 나타내었다.

SBR/Organoclay Nanocomposites for the Application on Tire Tread Compounds

  • Kim, Wook-Soo;Lee, Dong-Hyun;Kim, Il-Jin;Son, Min-Jin;Kim, Won-Ho;Cho, Seong-Gyu
    • Macromolecular Research
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    • 제17권10호
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    • pp.776-784
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    • 2009
  • N,N-dimethyldodecylamine (tertiary amine)-modified MMT (DDA-MMT) was prepared as an organically modified layered silicate (OLS), after which styrene-butadiene rubber (SBR) nanocomposites reinforced with the OLS were manufactured via the latex method. The layer distance of the OLS and the morphology of the nanocomposites were characterized by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). By increasing the amount of N,N-dimethyldodecylamine (DDA) up to 2.5 g, the maximum values of torque, tensile strength and wear resistance of the SBR nanocomposites were increased due to the increased dispersion of the silicate layers in the rubber matrix and the increased crosslinking of the SBR nanocomposites by DDA itself. When SBR nanocomposites were manufactured by using the ternary filler system (carbon black/silica/OLS) to improve their dynamic properties as a tire tread compound, the tan $\delta$(at $0^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$) property of the compounds was improved by using metal stearates instead of stearic acid. The mechanical properties and wear resistance were increased by direct substitution of calcium stearate for stearic acid because the filler-rubber interaction was increased by the strong ionic effect between the calcium cation and silicates with anionic surface. However, as the amount of calcium stearate was further increased above 0.5 phr, the mechanical properties and wear resistance were degraded due to the lubrication effect of the excessive amount of calcium stearate. Consequently, the SBR/organoclay nanocomposites that used carbon black, silica, and organoclay as their ternary filler system showed excellent dynamic properties, mechanical properties and wear resistance as a tire tread compound for passenger cars when 0.5 phr of calcium stearate was substituted for the conventionally used stearic acid.

지정폐기물 내 미량 무기물질의 특성 (Properties of inorganic components in the specified waste)

  • 권영현;손병현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.3327-3333
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    • 2011
  • 최근 들어 지속적인 폐기물 발생량의 증가와 화석 연료 고갈 문제를 해결하기 위해 폐기물을 이용한 열에너지 회수에 대한 관심이 증가 하고 있다. 여러 가지 신재생 에너지 중 폐기물을 이용하는 방법이 에너지원의 잠재적 가치를 비교하였을 때 가장 유망한 에너지원으로 인정되고 있으며, 그 중에서도 폐기물을 고체연료로 가공하는 고형연료가 현실적이고 가장 경제적인 방법으로 인정받고 있다. 본 연구에는 세지역의 산업단지에서 발생하는 고형연료의 원료가 되는 산업폐기물에 미량 존재하는 중금속 성분을 분석하였으며, Cl+S 함량은 B산업단지의 농도가 A산업단지의 농도보다 약간 높게 나타났다. A-산업단지의 RDF는 모래성분이 많았으며, B-산업단지 RDF는 염화칼륨과 염화나트륨 및 calcium alumina silicates의 성분이 많이 함유된 폐기물로 나타났다. 또한 C-산업단지 RDF는 lime과 calcium alumina silicate 등이 포함된 폐기물임을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 산업폐기물의 발생원과 연료로서의 RDF의 성능을 개선하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

콘크리트 침투성 표면보호재의 자기세정 및 내구특성 (Self Cleaning and Durability of Silicate Impregnant of Concrete)

  • 송훈;추용식;이종규
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.433-436
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    • 2008
  • Silicate계 표면보호재는 Sodium silicate 혹은 Lithium 및 Potassium silicate를 주성분으로 하는 수용액이며 탄산화한 부분의 알칼리 부여와 성능저하가 예상되는 부위의 강화 등 콘크리트 성능회복에 주로 이용된다. Silicate계는 콘크리트에의 침투성을 향상시키기 위해 계면활성제나 콘크리트 중의 Calcium hydroxide와의 반응을 개선하기 위한 반응촉진제, 경화제 등이 첨가된다. Sodium silicate계는 습윤 바탕에 적용하며 Lithium silicate계는 건조바탕에 도포하여 양생을 실시하는 것이 일반적이다. 콘크리트 구조물 외관의 손상없이 비교적 간편하게 시공할 수 있으며 미세기공을 완전하게 메우지 않으므로 콘크리트 본래의 호흡성을 손상하지 않는다. 본 연구에서는 콘크리트 침투성 표면보호재로서 가격이나 시공성에서 우수한 Lithium 및 Potassium silicate를 이용하여 부유 오염원 제거를 위한 친수성 표면형성과 상온경화가 가능한 표면보호재를 제조하였으며, 제조된 표면보호재의 탄산화 저항성 및 Cl- 침투저항성, 동결융해 저항성 등의 내구성능에 대해 검토하고자 한다.

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CO2고정화(固定化)를 위한 전기로제강(電氣爐製鋼)슬래그의 칼슘성분(成分) 침출(浸出) (The Extraction of Ca in Electric arc Furnace Slag for CO2 Sequestration)

  • 윤기병
    • 자원리싸이클링
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    • 제22권1호
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    • pp.64-71
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    • 2013
  • 지구온난화 원인으로 지목되고 있는 $CO_2$가스를 저감시키기 위한 방안 중의 하나로 칼슘이나 마그네슘 등을 함유하는 천연규산염 광물의 탄산염화가 제안되고 있다. 전기로제강슬래그는 칼슘, 마그네슘 등 을 주성분으로 하는 규산염들로 구성되고 있어, 이 슬래그를 천연규산염 광물 대신에 탄산염화의 대상원료로 사용하면 $CO_2$가스저감은 물론 탄산칼슘과 같은 산업원료를 제조, 활용할 수 있는 가능성이 있다. 전기로제강슬래그 탄산염화에 의한 탄산칼슘 제조공정은 칼슘성분의 분리단계와 분리된 칼슘성분의 탄산염화단계로 구성된다. 슬래그 중의 칼슘성분 분리를 위한 초산침출 연구결과는 이미 보고되어 있으며 분리된 침출용액 중의 칼슘이온의 탄산염화는 고압의 $CO_2$가스 하에서도 반응속도가 매우 느린 것으로 예측되고 있다. 본 연구에서는 보다 효율적인 침출 및 탄산염화 공정의 개발을 위하여 염산수용액 침출에 의한 칼슘성분 분리에 관한 실험을 수행하였으며 그 침출결과를 초산침출 실험결과와 비교, 분석하였다. 용액 중의 $Ca^{2+}$$CO_2$가스에 의한 탄산염화 반응에 대한 열역학적 자료를 통하여 용액의 pH에 따른 $Ca^{2+}$$CaCO_3$의 phase boundary를 고찰하였다. 슬래그 중의 칼슘성분 분리를 위해서는 염산이 초산에 비하여 더욱 효율적인 침출용매이며, 염산을 침출용매로 사용 시는 침출용액 중의 미반응산의 회수 및 재순환이 유리할 것으로 기대된다.

수열 합성에 의해 제조된 다공성 Wollastonite Ceramics의 특성 (Characteristics of Porous Wollastonite Ceramics Fabricated by Hydrothermal Synthesis)

  • 김병훈;나용한
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권8호
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    • pp.893-900
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    • 1995
  • The porous wollastonite ceramics were fabricated after firing calcium silicates, obtained using natural resources and by-products of power plants by hydrothermal synthesis, without organic fibers or asbestos for reinforcement agent. A specimen from diatomite as a SiO2 staring raw material had the highest strength owing to normal grain growth and good densification from homogeneous sperhcial C-S-H hydrates. A specimen from SiO2 sol as a SiO2 starting raw material showed tobermolite, but fly ash and mixed system did xonotlite after hydrothermal synthesis. The specimen from fly ash showed the lowest firing shirikage and strength changes in the firing range from 50$0^{\circ}C$ to 120$0^{\circ}C$. The other phases in all specimens changed to wollastonite phase after firing at 100$0^{\circ}C$. Also the average pore size was distributed from 0.2${\mu}{\textrm}{m}$ to 2${\mu}{\textrm}{m}$.

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Plant Uptake of Heavy Metals in Andong Serpentine Soil

  • Kim, Jeong-Myeong;Yang, Keum-Chul;Choi, Sang-Kyoo;Yeon, Myung-Hun;Shin, Jin-Ho;Shim, Jae-Kuk
    • 환경생물
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    • 제24권4호
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    • pp.408-415
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    • 2006
  • Serpentines soil have high values of magnesium and low values of calcium, and are usually deficient in N and P, but rich in iron, Ni, silicates. We investigated serpentine soil properties and measured the content of nutrient elements and heavy metals in shoots and root of plant species which were in common at serpentine and non-serpentine areas in Andong, Korea. The soils showed higher pH value above 6.9. The contents of Ni, Cr, Fe and Mg of serpentine soils exhibited 77, 27, 5.5 and 12.5 times more than in non-serpentine soils, respectively. The content of Na was almost same but K was two times higher in non-serpentine soil, compared with serpentine soil. The contents of nutrient element such as K, Ca, Na and P in serpentine plants did not show conspicuous differences with non-serpentine plants. On the other hand, the concentrations of Ni, Cr, Fe, Mg and Mg/Ca were very high in plant on serpentine area. The all plant species collected at the serpentine site were bodenvag plants, which are not restricted to a specific type of substrate. By the plant species and parts of plant tissues, the absorption levels and patterns showed high variation and were species-specific. Carex lanceolata, Lysimachia clethroides and Cynanchum paniculatum contained much chromium and Eupatorium chinense and C. paniculatum exhibited high contents of Ni. In leaf tissue, C. lanceolata, Rubus parvifolius, Festuca ovina, Quercus serrata, and L. clethroides took comparatively large amount of Cr in serpentine area. E. chinense contained large amount of Ni, Cr and Fe in a leaf tissue. The stem of Galium verum, Juniperus rigida included high amount of Cr, Ni and Fe. And C. paniculatum absorbed large amount of Ni and Cr in the stem.