Lee Kwang-Myong;Kwon Ki-Heon;Lee Hoi-Keun;Lee Seung-Hoon;Kim Gyu-Yong
Journal of the Korea Concrete Institute
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v.16
no.5
s.83
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pp.621-626
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2004
The use of blast-furnace slag (BFS) in making not only normal concrete but also high-performance concrete has several advantages with respect to workability, long-term strength and durability. However, slag concrete tends to show more shrinkage than normal concrete, especially autogenous shrinkage. High autogenous shrinkage would result in severe cracking if they are not controlled properly. Therefore, in order to minimize the shrinkage stress and to ensure the service life of concrete structures, the autogenous shrinkage behavior of concrete containing BFS should be understood. In this study, small prisms made of concrete with water-binder (cement+BFS) ratio (W/B) ranging from 0.27 to 0.42 and BFS replacement level of $0\%$, $30\%$, and $50\%$, were prepared to measure the autogenous shrinkage. Based on the test results, thereafter, material constants in autogenous shrinkage prediction model were determined. In particular, an effective autogenous shrinkage defined as the shrinkage that contributes to the stress development was introduced. Moreover, an estimation formula of the 28-day effective autogenous shrinkage was proposed by considering various W/B's. Test results showed that autogenous shrinkage increased with replacement level of BFS at the same W/B. Interestingly, the increase of autogenous shrinkage is dependent on the W/B at the same content of BFS; the lower W/B, the smaller increasing rate. In concluding, it is necessary to use the combination of other mineral admixtures such as shrinkage reducing admixture or to perform sufficient moisture curing on the construction site in order to reduce the autogenous shrinkage of BFS concrete.
Construction materials using soil which is the most common material around us have many advantages, but their long-term durability and sensation of walking as pavements have problems. Therefore, they are used after compaction or mixed with various hardening agents such as lime and cement for strength enhancement. However, studies on the behavior of pavement materials mixed with environment-friendly hardening agents or admixtures to improve walking property are still insufficient. In this study, therefore, in order to evaluate the appropriate mixing ratio and field application characteristics of pavement materials using mixed soils with environment-friendly hardening agents and natural materials such as wood chips, mechanical tests were performed to evaluate the rational mixing ratios and the ball test was performed as an elasticity test to evaluate the field applicability. The results suggest that the content of wood chips should be selected at 1.5% or lower according to the purpose of the structure, and the hardening agent at 10~15%. The evaluation results for GB/SB coefficient ratio which indicates the walking property show that the appropriate mixing ratio of the hardening agent in terms of the sensation of walking is 15% of lower, but different mixing ratios should be chosen according to the proportion of wood chips.
Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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v.7
no.4
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pp.71-78
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2012
Recycled aggregates are made from construction wastes, and they have many national and social benefits by saving energy, developing substitute resources, and protecting environment. However, low-quality recycled aggregate with low density and high absorption rate cannot be used for structural concrete aggregate but is used mainly for low added value. Therefore, this study aims to identify the characteristics of the materials of recycled aggregates made after crashing and pulverizing waste concrete. For this, their major physical characteristics of cement content, absolute dry density, absorption rate, etc. were reviewed to make a mix design (draft) for the production of the secondary product and performance evaluation was done on the bending strength, absorption rate, bending strength after freezing and thawing, compressive strength, air-dried gravity, etc. of the test products produced by applying the mix design to compare the results with the quality standards of GR mark. The results of the tests showed that the substitution rate of recycled aggregate increased to 50~90 %, which is of superior quality than the performance standards of GR F 4007. Therefore, it is thought that they can be used for various construction works with certain physical characteristics applicable to the production of secondary concrete products using recycled aggregates.
Journal of the Korea Institute of Building Construction
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v.16
no.3
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pp.219-227
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2016
Chloride ions ingress continuously in reinforced concrete through pores of it by $Cl^-$. Finally, it causes a localized corrosion of the rebar and then it generates cracks on concrete structures. Recently, new materials removing harmful anions have been developed. Layered double hydroxides(LDHs) has an excellent ability to remove harmful anions because various anions can be adsorbed in the interlayer space between divalent and trivalent cations. Thus, LDHs has been applied in various fields. Especially, LDHs is expected to be effective adsorbent binding chloride ions. In this study, $Ca/Al-NO_3$ and $Mg/Al-NO_3$ LDHs were prepared by using a co-precipitation method. $Ca/Al-NO_3$ and $Mg/Al-NO_3$ LDHs were compared and analyzed by using XRD, SEM analysis. Many nano size hexagonal crystals were observed by SEM. Experiments for binding chloride ions of LDHs were conducted by using potentiometric method. The experimental data were measured every 15 minutes. It was observed that the chloride ion content is reduced by increasing of LDHs mass fraction and the reaction rate of $Mg/Al-NO_3$ is faster than $Ca/Al-NO_3$. In future studies, binding chloride capacity in cement materials will be evaluated based on results of this study.
Journal of the Korea Institute of Building Construction
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v.18
no.4
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pp.321-327
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2018
Blast furnace slag has been actively used as a substitute for cement in the construction field with high value-added through resource recycling research. However, most of the slag cannot find a clear recycling purpose. This is because some slags contain unstable materials and are used for road-use asphalt and embankment, which are low value-added materials. Electric arc furnace reduction slag(ERS) has been reported to contain a large amount of unstable free CaO due to deoxidation and component adjustment. In this study, free CaO of ERS which is generated in Korean steelmakers is quantitatively evaluated by using ethylene glycol method. As a result of free CaO quantitative evaluation of ERS, it was confirmed that there is a big difference according to the location of each field. In addition, ERS generally existed in powder form as undifferentiated characteristics, but it was confirmed that free CaO content was different due to hydration product in aggregate form due to water treatment. In addition, free CaO is an amorphous material and its crystallization characteristics are different due to the influence of temperature when it is cooled. ERS requires a long-term aging period as it contains a lot of free CaO.
Assessment and damage reduction strategy of acidic rock drainage were conducted in a section of ${\bigcirc}{\bigcirc}$ highway construction site. The geology of the studied section consists of Icheonri sandstone and intermediate to acidic volcanic rocks. Sulfides occur as a disseminated type in sandstone and volcanics which were altered by the hydrothermal solution of granite intrusion. Volcanics and sandstone with a high content of sulfide were classified as a potentially acid rock drainage(ARD) forming rock. The drainage originated from those rocks may acidify and contaminate the surrounding area during the highway construction. Therefore, the drainage should be treated before it is discharged. A slope landslide hazard due to the ARD was also expected and the coating technology was recommended for the reduction of ARD generation as a preemptive measure before reinforcement work for enhancing slope stability such as shotcrete and anchor. According to the ARD risk analysis, those rocks should not be used as cement aggregate, but only to be used as a bank fill material of a filling-up system that allows minimal contact with rainfall and groundwater.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.8
no.2
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pp.185-194
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2004
In recent years, construction company makes inroads into the world construction market, and receives the order of extra-large concrete structure under marine environment in south-east asia specially. At this point of time, to enhance the quality of concrete, we research the High Strength Concrete (HSC) containing mineral admixtures. In this study, therefore, HSC with various combination of ordinary portland cement(OPC), blast-furnace slag(SG), silica fume(SF), and expansion admixture(SS) are cured 23 and $35^{\circ}C$ considering the site weather, and are cured in water for 3, 7 or 56 days respectively. Test results show that the HSC cured at $35^{\circ}C$ gains higher early-age strength but eventually gains lower later-age strength compare with the HSC cured at $23^{\circ}C$. Especially, HSC with combination of OPC+SG+SF+SS or OPC+SG+SF show very excellent resistance of chloride penetration. The permeability of HSC was therefore enhanced as because of containing the proper content of SG, SF, and SS and making dense micro-structure of HSC.
Usage of bicycle has been supported the universal reduction of energy consumption and $CO_2$. For the same purpose, new constructions for long length bike roads are planned in Korea. Recently, laboratory tests of physical properties and resistance against environmental loading about optimum mix design of roller compacted concrete, that have advantages of high structural performance by cement hydration and aggregate interlocking, simple construction procedure and low construction cost, are performed for the effective construction of new bike roads. However, properties of roller compacted concrete had different results between laboratory and field tests since it had different compaction method. Also, construction method of roller compacted concrete are not defined for the application of bike roads since it had different demand performance such as thin pavement thickness, low strength and etc with road pavements. Thus, in this experimental research was launched to evaluate the core properties, visual inspection, compaction ratio, water content, thickness reduction rate of roller compaction, skid resistance and roughness by experimental construction about variable mix proportion and compaction method based on laboratory test results. And construction method of roller compacted concrete pavement were suggested for the application of bike roads.
Kim, Seong-Jun;Mun, Jin-Man;Lee, Hack-Soo;Kwon, Seung-Jun
The Journal of the Korea Contents Association
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v.14
no.12
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pp.999-1009
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2014
In this paper, $CO_2$ emission and storage amount are evaluated for real RC (Reinforced Concrete) underground structure considering $CO_2$ amount including material manufacturing, moving, and construction, repairing timing stage regarding extended service life. Four mix proportions with mineral admixtures are prepared and $CO_2$ diffusion coefficient are obtained based on a micro modeling. Referred to carbonation durability limit state, $CO_2$ emission and storage amount are evaluated, which shows higher initial $CO_2$ emission is caused due to larger unit content of cement and the storage increases with more rapid carbonation velocity. Furthermore various $CO_2$ concentration is adopted for simulation of $CO_2$ evaluation including measured $CO_2$ concentration (600ppm). With higher concentration of $CO_2$ outside, carbonation velocity increases. In order to reduce $CO_2$ emission through entire service life, reducing initial $CO_2$ emission through mineral admixture like fly ash is more effective than increasing $CO_2$ storage through OPC since $CO_2$ is significantly emitted under manufacturing OPC and $CO_2$ storage in cover concrete of RC structure is not effective considering initial concrete amount in construction.
Han, Dongyeop;Han, Min Gheol;Kang, Byeong Hoe;Park, Yong Jun
Journal of the Korea Institute of Building Construction
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v.14
no.6
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pp.639-645
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2014
For the construction materials, concrete, as the most widely used material, is focused on its improvement of performance. Although concrete has many advantages of easiness of handling, economical benefits, and high compressive strength, low tensile strength, brittleness and drying shrinkage are reported as the drawbacks of concrete. Hence, to solve these drawbacks of concrete, many research has conducted especially using fiber-reinforced concrete technology. Especially, HPFRCC which has high volume of fiber reinforcement was suggested as a solution of these drawbacks of normal concrete with increased ductility while it has the possibility of workability loss with fiber clumping which can cause low performance of concrete. Therefore, in this paper, optimized fiber combination with either or both metal and organic fibers is suggested to provide better performance of HPFRCC in tensile strength and ductility. As the results of experiment, better workability was achieved with 1 % of single fiber rather than multiple fibers combinations, espeically, short steel fiber showed the best workability result. Furthermore, in the case of organic fibers which showed higher air content than steel fibers, higher compressive strength was achieved while lower tensile and flexural strength were shown.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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