• Structural Engineering and Mechanics
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• 제82권4호
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• pp.543-556
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• 2022

Fly ash (FA) is the main additive to concretes currently produced. This substitute of ordinary Portland cement (OPC) have a positive effect on the structure and mechanical parameters of mature concrete. Unfortunately, the problem of using FA as the OPC replacement is that it significantly reduces the performance of concretes in the early stages of their curing. This limits the possibility of using this type of concrete, e.g., in the prefabrication, where it is required to obtain high strength composites after short periods of their curing. In order to minimize these negative effects, research has been undertaken to increase the early strength of the concretes with FA through the application of a specially dedicated chemical nanoadmixture (NA) in the form of seeds of the C-S-H phase. Therefore, this paper presents results of tests of modified concretes both with the addition of FA and with NA. The analyses were carried out based on the results of the macroscopic and microstructural tests in 5 time periods, i.e. after: 4, 8, 12, 24 and 72 hours. The greatest increase in mechanical strength parameters and rapid development of the basic matrix phases in composites in the first 12 hours of composites curing was observed.

• 한국도로학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.163-172
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• 2006

본 연구에서는 원유 정제과정에서 발생되는 산업부산물인 황을 주성분으로 폴리머 성분의 첨가제를 혼합하여 개발된 개질 첨가제인 SPC(Sulfur Polymer Cement;가칭)를 비율별 (0%, 10%, 30%, 50%)로 첨가하여 개질 아스팔트 바인더 및 혼합물의 실내 물성 평가를 수행하였다. 개질 아스팔트 바인더의 특성을 평가하기 위해 수퍼페이브 바인더 시험법을 이용하여 아스팔트 바인더의 PG(Performance Grade) 등급을 분류하고 온도에 따른 특성을 파악하였다. 또한 개질 아스팔트 혼합물의 피로균열 및 저온균열 특성을 평가하기 위해 $10^{\circ}C$ 및 $-10^{\circ}C$에서 간접인장실험(Indirect Tensile Test)을 수행하였으며, 소성변형에 대한 저항성을 평가하기 위해 휠트랙킹 실험을 수행하였다. 실험 결과, 개질 첨가제인 SPC의 첨가 비율이 증가할수록 소성 변형에 대한 저항성이 증가하는 것으로 나타났으며, 저온 균열 저항성을 증가시킬 수 있는 잠재성을 보여주었다. 그러나 피로균열 SPC는 피로균열 저항성 향상에는 큰 효과가 없는 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권3호
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• pp.207-220
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• 2020

Clay soils have a big potential to become contaminated with the oil derivatives because they cover a vast area of the earth. The oil derivatives diffusion in the soil lead to soil contamination and changes the physical and mechanical properties of the soil specially clay soils. Soil stabilization by using new material is very important for geotechnical engineers in order to improve the engineering properties of the soil. The main subjects of this research are a- to investigate the effect of the cement and epoxy resin mixtures on the stabilization and on the mechanical parameters as well as the microstructural properties of clay soils contaminated with gasoline and kerosene, b- study on the phenomenon of clay concrete development. Practical engineering indexes such as Unconfined Compressive Strength (UCS), elastic modulus, toughness, elastic and plastic strains are all obtained during the course of experiments and are used to determine the optimum amount of additives (cement and epoxy resin) to reach a practical stabilization method. Microstructural tests were also conducted on the specimens to study the changes in the nature and texture of the soil. Results obtained indicated that by adding epoxy resin to the contaminated soil specimens, the strength and deformational properties are increased from 100 to 1500 times as that of original soils. Further, the UCS of some stabilized specimens reached 40 MPa which exceeded the strength of normal concrete. It is interesting to note that, in contrast to the normal concrete, the strength and deformational properties of such stabilized specimens (including UCS, toughness and strain at failure) are simultaneously increased which further indicate on suitability and applicability of the current stabilization method. It was also observed that increasing cement additive to the soil has negligible effect on the contaminated soils stabilized by epoxy resin. In addition, the epoxy resin showed a very good and satisfactory workability for the weakest and the most sensitive soils contaminated with oil derivatives.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권12호
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• pp.59-63
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• 2021

본 연구는 대심도 조건의 고효율 그라우팅 기술개발을 위한 그라우트재 배합비를 제시한 것으로써 연구에 사용된 1종 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)와 마이크로 시멘트(S8000-E)의 배합별 특성과 첨가제 효과를 점도 실험, 입경분석 실험, Gel-Time 실험, 일축압축강도 실험을 통해 확인하였다. 점도실험 결과 점도적인 측면에서 고려하였을 때 OPC가 유리하지만 입경 분석을 통한 암반 절리 간격 통과 고려 시 S8000-E가 적합하다는 것을 확인할 수 있었다. Gel-Time 실험 결과 OPC보다 S8000-E에서 효율적인 값을 나타내었으며 실리카퓸(SF) 적용 시에도 그라우트재로서 주입에는 문제가 없음을 확인하였다. 일축압축강도 시험결과 실리카퓸(SF) 함유량 증가에 따른 강도 증진 효과 및 양생시간에 따른 압축강도 변화를 확인하였으며 여러 가지 실험을 통해 산정된 최적의 배합비는 S8000-E, w/c=70%, 실리카퓸(SF)=6%, 7일 양생으로 대심도 조건의 고효율 그라우트재로서 주입에 가장 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제27권1호
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• pp.17-30
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• 2014

폐콘크리트 처리 시 발생하는 시멘트 미분은 $CO_2$ 포집을 위한 광물탄산화 재료로 활용할 수 있다. 이번 연구에서는 폐콘크리트를 활용한 $CO_2$ 포집을 위한 기초연구로 수화시멘트의 수성탄산화 방안과 탄산염광물 형성 특성에 대한 자료를 확보하고자 하였다. 실험을 위해 물 : 시멘트 비를 6 : 4로 하여 28일간 수중 경화하여 시멘트 풀을 제작하고, 첨가제(NaCl과 $MgCl_2$)를 활용한 용출실험과 두 종류의 수성탄산화(직접수성탄산화와 간접수성탄산화)실험을 수행하였다. 용출실험 결과, $Ca^{2+}$ 이온의 용출은 시험된 최대 농도에서 보다 0.1 M NaCl과 0.5 M $MgCl_2$에서 최대로 나타났으며, $MgCl_2$는 NaCl에 비해 10배 이상의 $Ca^{2+}$ 이온을 용출력을 보였다. 미분(< 0.15 mm)의 시멘트 풀은 직접수성탄산화에 의해 1시간 이내에 탄산화에 의해 포트랜다이트가 거의 모두 탄산염 광물로 변화하고, CSH(calcium silicate hydrate)의 분해에 의한 탄산화도 진행되는 것으로 나타났다. 그러나 직접수성탄산화에는 NaCl과 $MgCl_2$와 같은 첨가제가 크게 효율적이지 못하였다. NaCl과 $MgCl_2$를 첨가제로 사용한 용출액에 대한 간접수성탄산화로 100% 순수한 방해석을 생성되었다. $MgCl_2$에 의한 용출액의 경우 탄산화를 위해 알칼리용액 의한 pH의 조절이 필요하였으며, $Mg^{2+}$ 이온의 영향으로 탄산화가 느리게 진행되었다. 수성탄산화 방법과 첨가제의 종류가 생성되는 탄산칼슘광물의 종류와 결정도 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.465-474
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• 2022

폐콘크리트의 재활용에 대한 연구는 주로 고품질 순환골재 생산에 포커스를 맞춰 연구가 진행되어 왔으며, 그 결과 순환골재 국가표준을 제정하는 등 적극적으로 사용할 수 있는 환경이 조성되었다. 하지만 폐콘크리트 미분말의 경우, 그 활용에 대한 연구가 국내에서 많이 수행되었음에도 불구하고 상용화로 이어지는 획기적인 기술은 아직 발표되지 않은 실정이다. 최근 해외 주요 선진국에서는 폐콘크리트 미분말을 클링커나 시멘트의 원료로 사용하는 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이와 같은 배경에서 본 연구에서는 시멘트-콘크리트 산업의 탄소중립을 위한 폐콘크리트 미분말의 고부가가치 재활용 기술 및 상용화 동향에 대한 사례조사를 실시하였다. 폐콘크리트 미분말의 고부가가치 리싸이클을 위해서는 골재와 시멘트 페이스트의 완벽한 성분 분리가 필수적이며, 해외 주요국에서는 연구 개발 단계를 넘어 클링커의 원료 또는 시멘트의 혼합재로 사용하는 것에 대한 상용화 및 표준화가 진행 중이다. 따라서, 국내에서도 탄소중립의 관점에서 폐콘크리트의 재활용을 위한 연구 개발 및 표준화에 대한 논의가 시급하게 이루어져야 할 것이다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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• pp.641-644
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• 2006

Considering properties of the low-heat concrete mixed with the blended cements, the influences compared blended cements with ordinary portland cement made experiments on. (1) Blended cements were superior to OPC in the fresh concrete flow that the use of blended cements reduced chemical admixture. (2) The more the use of additive increase, the more bleeding happens. So it is considered to heights, order, and rate of placement, curing methods and so on. (3) The use of blended cements increase long term strength after 28 days, but decrease early strength and durability. So it is considered to the curing methods and early frost damage, and endurance limit.

• Advances in concrete construction
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• 제4권3호
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• pp.195-206
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• 2016

Today, application of additives to replace cement in order to improve concrete mixes is widely promoted. Micro-silica is among the best pozzolanic additives which can desirably contribute to the concrete characteristics provided it is used properly. In this paper, the effects of AP2RC and P1RB micro-silica gels on strength characteristics of normal concrete are investigated. Obtained results indicated that the application of these additives not only provided proper workability during construction, but also led to increased tensile, compressive and flexural strength values for the concrete during early ages as well as ultimate ones with the resulting reduction in the porosity lowering permeability of the micro-silica concrete. Furthermore, evaluation of microbial contamination of the mentioned gels showed the resultant contamination level to be within the permitted range.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.349-354
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• 2003

The objective of this paper is to investigate the length change of high performance concrete using expansive additives to reduce autogenous shrinkage and drying shrinkage. The kinds and the contents of expansive additives are varied. The expansive additives are used made from Japan(CSA type;JEA), China(CSA type;CEA) and Korea(gypsum type; KEA), respectively. According to results, remarkable variations of the properties at fresh concrete are not found with dosage of expansive additives. For compressive strength, it decreases about 6-10% with expansive additives of 10%. Autogenous shrinkage decreases about 32%, and drying shrinkage does about 35%, respectively, with expansive additives of 5%, and about 68% and about 55%, with expansive additives of 10%. Accordingly, expansive additives demand requires 10% by cement weight in order to reduce shrinkage of high performance concrete more effectively in the sphere of this study, and JEA shows the best shrinkage reducing performance among the tested expansive additives.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권12호
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• pp.1241-1248
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• 1998

$\beta$-C2S and C4A3 were synthesized separately and potassium oxalate was added to each system. The ad-ditive caused calcium ions in solution to decrease at early time in hydration and promoted hydration reac-tion. And then clinker which is mainly composed of $\beta$-C2S and C4A3 was synthesized at 130$0^{\circ}C$ After ad-ding potassium oxalate to it behavior of hydration was observed. It showed that the additive promoted et-tringtie formation at early time and C-S-H formation as time went on.