• 한국건축시공학회지
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• 제15권3호
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• pp.281-289
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• 2015

본 연구에서는 $CO_2$ 양생 효과를 극대화 할 수 있는 ${\gamma}-C_2S$와 MgO와 같은 $CO_2$ 흡수 물질을 혼입한 시멘트 페이스트의 $CO_2$ 양생 효과에 관한 연구를 위하여 W/B를 40%로 설정하고 혼화재료 ${\gamma}-C_2S$와 MgO를 90% 다량 치환하여 혼화재료, $CO_2$ 양생 유무에 따른 압축강도 측정, 미세 화학분석을 실시하였다. 그 결과 $CO_2$ 양생으로 인해 Plain의 경우 약 1.08배~1.26배의 압축강도 증가 효과가 나타났으며 ${\gamma}-C_2S$와 MgO를 90% 치환한 ${\gamma}-C_2S$, MgO 실험체의 경우, 각각 14.56배~45.7배, 6.5배~10.37배 향상 효과가 나타났다. 이에 따라 미세 화학분석을 실시하여 다량의 $CaCO_3$, $MgCO_3$가 생성된 것을 확인하고 공극 감소의 효과를 확인하였다. 따라서 $CO_2$ 흡수물질 ${\gamma}-C_2S$, MgO를 다량 혼입한 시멘트 페이스트의 $CO_2$ 양생에 의한 압축강도 발현효과가 검증됨을 확인할 수 있었다.

• Architectural research
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• 제7권1호
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• pp.49-54
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• 2005

Conventional studies have focused on the reduction in the water-cement ratio, the use of various admixtures, etc., to ensure the durability of reinforced concrete structures against such deterioration factors as carbonation and chloride attack. However, improvement in the concrete quality alone is not considered sufficient or realistic for meeting the recent demand for a service life of over 100 years. This study intends to improve the durability of reinforced concrete structures by improvement in the reinforcing steel, which has remained untouched due to cost problems, through subtle adjustment of the steel components to keep the cost low. As a fundamental study on the performance of Cr-bearing rebars in steel reinforced concrete structures exposed to corrosive environments, The test specimens were made by installing 8 types of rebars in concretes with a chloride ion content of 0.3, 0.6, 1.2, 2.4 and $24kg/m^3$. Corrosion accelerated curing were then conducted with them. The corrosion resistance of Cr-bearing rebars was examined by measuring crack widths, half-cell potential, corrosion area and weight loss after 155 cycles of corrosion-accelerating curing. The results of the study showed that the corrosion resistance increased as the Cr content increased regardless of the content of chloride ions, and that the Cr-bearing rebars with a Cr content of 5% and 9% showed high corrosion resistance in concretes with a chloride ion content of 1.2 and $2.4kg/m^3$, respectively.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.520-527
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• 2020

황토는 국내 토양의 약 15.0%를 차지하는 풍부한 자원이며, 고온소성 후 급랭하여 활성화시키면 포졸란 특성을 갖는 콘크리트 결합재로서 사용할 수 있다. 본 연구에서는 시중에서 판매되는 경계석 배합을 기반으로 하여 활성 황토 혼입 모르타르 경계석 시편을 제작하였다. 활성 황토의 혼입율은 10.0% 및 25.0%를 고려하였으며, 시험 항목으로는 압축 및 휨 강도 시험, 동결융해 저항 성능 평가, 촉진 탄산화 시험, 촉진 염화물 확산 시험을 설정하였다. 역학적 성능 평가 결과 OPC 배합에서 가장 높은 강도가 평가되었으며, 재령일의 증가에 따른 강도 증가가 적게 나타났는데 이는 3일간 증기 양생을 통해 대부분의 강도가 발현되었기 때문으로 사료된다. 재령 28일에 해당하는 시편을 대상으로 동결융해 저항성능 평가 결과, 모든 배합에서 85.0% 이상의 강도 저하율을 나타내어 제시된 기준에 만족하였다. 촉진 탄산화 시험은 재령 28일 시편을 대상으로 수행되었으며 활성 황토 혼입 배합에서 OPC 배합 대비 다소 저하된 탄산화 저항성능을 나타내었다. 재령 28일 및 91일에 ASTM C 1202에 준하여 각 배합의 통과 전하량을 평가하였다. OPC 배합의 경우 "Low" 등급을, 활성 황토 혼입 배합의 경우 "Moderate" 등급을 나타내어 활성 황토 혼입 배합에서도 적절한 염해 저항성능을 나타내는 것으로 보인다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.112-119
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• 2023

본 연구에서는 고로슬래그 미분말-제올라이트로 구성된 지오폴리머 페이스트의 알칼리계 활성화제(Ca(OH)₂, CSA)의 종류 및 첨가량에 따른 압축강도 및 화학적 조성의 변화와 CO₂ 포집량을 비교평가 하였다. 지오폴리머 페이스트에 첨가되는 알칼리계 활성화제의 첨가량이 증가할수록 굳기 전 페이스트의 유동성은 감소하였으며, 압축강도가 증가하였다. 활성화제 종류에 따른 평가 결과, CSA보다 Ca(OH)₂를 첨가하는 것이 압축강도 향상 효과가 큰 것으로 확인되었다. CO₂ 양생에 따른 화학적특성의 변화를 비교평가 한 결과, 모든 실험 수준에서 알칼리계 활성화제의 첨가량이 증가할수록 탄산화 전 C-S-H, C-A-S-H gel의 생성량이 증가하였으며, 탄산화 이후 CaCO₃ 생성량이 증가하였다. 알칼리계 활성화제 첨가로 인하여 고로슬래그 미분말과 제올라이트의 반응성이 증가하였으며, 첨가량이 증가할수록 반응성도 증가하는 경향이 나타났다. 열중량 분석결과, 알칼리계 활성화제의 첨가량이 증가할수록 CO₂ 양생에 따른 CaCO₃ 분해구간 에서의 질량감소율이 증가하였으며, 10 % 첨가 시 Ca(OH)₂의 경우 10.3 wt%, CSA의 첨가 시 8.77 w%의 CO₂ uptake가 발생하였으며, 활성화제를 첨가하지 않은 경우보다 각 4.21배, 3.88배 증가한 것으로 확인되었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2016년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.118-119
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• 2016

γ-C₂S is known as a kind of substance that it does not react with water at room temperature. However it could react with the CO₂ producing CaCO₃ and silica gel as the carbonation products. Thus γ-C₂S can be used as a mineral addition to improve the compressive strength and durability of concrete. On the other hand, the manufacture of γ-C₂S can give an effective utilization of industrial by-product with low energy consumption and low CO₂ emission. This paper aims to summarize the development situation on this field.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제18권1호
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• pp.102-111
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• 2013

A novel MgO-based binder was developed and applied to treat the anoxic sediment that was collected from Seonakdong river, Korea and was contaminated with heavy metals. The treated sediment was evaluated by measuring compressive strength, expansion, leaching of heavy metals and storage characteristics for $CO_2$. Initially, an optimal blending ratio of lime (L)/fly ash (FA)/blast furnace slag (BFS) that was to be mixed with MgO was screened to be $L_{0.3}-FA_{0.1}-BFS_{0.6}$. Long-term strengths of the sediments that were treated by various mixtures of MgO and $L_{0.3}-FA_{0.1}-BFS_{0.6}$ were then evaluated and the blending ratios between 4 : 6 and 6 : 4 were found optimal, which yielded a compressive strength of 4.09 MPa. On this basis, the optimal MgO-based binder was selected to be a 5 : 5 mixture of MgO and $L_{0.3}-FA_{0.1}-BFS_{0.6}$. The good performance of the MgO-based binder was believed to be due to the formation of Mg $(OH)_2$, which filled the micropores and also increased the density of the solidified matrices. The MgO-based binder exhibited an average stabilizing capacities for heavy metals of 92.9%, which was similar to or higher than that of Portland cement. It was found that 69.1 kg of carbon dioxide could be sequestrated after 365 days of curing when treating a ton of anoxic sediments.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.164-170
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• 2002

본 연구는 고로슬래그 미분말을 혼입한 폴리머 시멘트 모르타르의 강도, 흡수율, 중성화 깊이 및 염화물 이온 침투 깊이에 미치는 폴리머-결합재비 및 고로슬래그 치환율의 영향에 대해 고찰하였다. 그 결과, 폴리머 시멘트 모르타르의 휭 및 압축강도는 폴리머-결합재 비 및 고로슬래그 치환율의 증가에 따라 증가하고 고로슬래그 치환율 40 %에서 최대치에 달하는 것으로 나타났다. 폴리머 시멘트 모르타르의 방수성, 중성화 및 염화물 이온 침투에 대한 저항성은 폴리머-결합재비 및 고로슬래그 치환율의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다. 따라서 폴리머 종류에 관계없이 폴리머 시멘트 모르타르에 고로슬래그 미분말을 혼입할 경우에는 고로슬래그 치환율은 40% 정도라고 할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.909-916
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• 2013

저온에서 소성된 산화마그네슘 분말을 치환한 MgO 콘크리트는 장기적인 팽창성을 가진다. 또한 MgO의 수화반응이 느린 속도로 장기재령까지 일어나기 때문에 매스콘크리트의 온도수축을 효과적으로 보상할 수 있다. 따라서 저온 소성한 MgO는 매스콘크리트 구조물인 댐에 주로 적용되었다. 최근 수화열 저감을 위해 매스콘크리트에 많이 사용되는 플라이애시를 사용한 MgO 콘크리트의 팽창특성에 대한 연구가 진행되어 왔지만 이러한 콘크리트의 내구성에 관한 연구는 부족한 실정이다. 이 연구에서는 플라이애시 콘크리트에 저온 소성한 MgO 분말을 치환하여 MgO 분말 치환에 따른 장기재령에서의 내구특성을 확인하였다. 재령 360일까지 20, $50^{\circ}C$에서 수중 양생을 실시한 후 탄산화, 동결융해 및 염화물 확산, 황산염 침투 저항성을 평가하였다. 실험결과, MgO 분말을 치환한 시편에서 탄산화 저항성 및 염해 저항성, 황산염 침투 저항성이 다소 향상되는 것을 확인하였다. 반면 동결융해 저항성은 MgO 분말 치환에 거의 영향을 받지 않았다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권9호
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• pp.199-206
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• 2019

Experimental study on the durability characteristics to examine the feasibility of concrete with high water-tightness and self-healing performance to minimize maintenance of concrete for artificial ground is as follows. 1) When blending agent, swelling agents, and curing accelerator were added on the ternary system cement with blast-furnace slag fine particles and fly ash to give a self-healing property, higher blending strengths by 82% at design standard strength of 24MPa and by 74% at design strength of 30MPa, respectively could be obtained. 2) The permeability test for the specimens having high water-tightness and no shrinkage showed that the permeability was reduced at maximum of 98%. However, the permeability was decreased as the design strength was increased, showing the reduction rate of 87% at the design strength of 50MPa. 3) The depth of carbonation of blast-furnace slag and fly ash was increased in all the specimens compared with those of OPC only. However, as the material age was increased, carbonation penetration depth was decreased compared with the reference blend. 4) Compared with the reference blending using only OPC, the freeze-thaw resistance was higher in the case of blending with 40% of blast-furnace slag and 10% of fly ash at the design standard strength of 50MPa. In addition, the freeze-thaw resistance in general was superior in the design standard strength of 50MPa with the lower water-binder ratio (W/B) as compared with the design standard strength of 24MPa and 30MPa with the high water-binder ratios.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.641-649
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• 2015

본 연구는 선행연구에서 도출한 다량의 광물질 혼화재를 사용한 고강도 콘크리트(HVMAC)의 내구성을 3성분계 콘크리트(TBC)와 시멘트만 사용한 콘크리트(NC)에 대해서 비교 평가하고자 하였다. 내구성 평가 종류는 염화물 침투 저항성, 동결융해 저항성, 두가지 전처리 조건으로 비교 평가한 탄산화 저항성, 5% 황산($H_2SO_4$), 10% 황산나트륨($Na_2SO_4$) 및 10% 황산마그네슘($MgSO_4$) 용액을 선정하여 황산 및 황산염 저항성 평가를 수행하였다. HVMAC는 모든 재령에서 우수한 염화물 침투 저항성을 나타내었고, 동결융해에 대한 내구성 지수가 100%에 가까운 우수한 결과를 나타내었다. 탄산화 저항성 평가 결과, HVMAC가 TBC보다 저감효과가 있었으며, 양생기간을 증가시켰을 때 콘크리트 내부조직을 치밀하게 만들어 탄산화 저항성을 향상시켰다. 황산 및 황산염 저항성 평가에서 HVMAC가 가장 우수한 것으로 나타났다. 다량의 혼화재 적용에 따른 수산화칼슘 생성량과 $C_3A$가 적어 황산 및 황산염에 의한 열화가 저감된 효과로 강도 감소 및 질량 변화가 작게 나타난 것으로 확인되었다.