• 제목/요약/키워드: cement hardened

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CSA를 사용한 친환경 지반보수용 현장 기포콘크리트의 기초 특성 검토 (The Fundamental Properties of Foamed Concrete as the Eco-friendly Ground Repair System for Cast in Site Using the CSA)

  • 우양이;박근배;마영;송헌영
    • 자원리싸이클링
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    • 제29권1호
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    • pp.53-61
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    • 2020
  • 본 연구는 시멘트 대비 산업부산물을 90% 이상 대체한 친환경 결합재를 이용하여 저강도·고유동을 갖는 지반보수용 기포콘크리트 소재를 개발하기 위한 연구로서, 산업부산물을 다량 활용시 발생하는 기포콘크리트의 초기 침하율 및 체적변화를 개선하기 위하여 CSA(Calcium sulfo aluminate)를 소량 대체하여 기초특성을 평가하였다. 기포콘크리트용 친환경 결합재 대비 CSA의 대체율은 2.5, 5, 10%로, 굳지않은 특성, 경화특성, 공극구조 및 수화물을 분석하였다. 실험결과 친환경 결합재 사용시의 높은 침하깊이를 CSA 2.5% 사용만으로도 개선할 수 있었으며, 그로인해 경화 후에도 타설된 시험체의 상중하의 중량편차도 개선되었다. CSA 첨가에 따라 공극구조도 작고 균일한 사이즈의 독립기포 형성에 기여하였으며, 초기강도는 개선되었다. 그러나 CSA의 혼입률의 증가에 따라 장기강도는 감소하였으나, 5% 이하를 사용할 경우 목표강도를 만족하였다. 이로써 산업부산물을 다량 활용한 친환경 결합재에 CSA의 2.5% 첨가만으로도 목표성능의 저강도 고유동을 갖는 지반 보수용 기포콘크리트 제조가 가능한 것을 확인하였다.

알루미나 골재를 첨가한 FA-BFS계 지오폴리머 세라믹스의 열확산에 대한 표면 특성 (Surface characteristics for thermal diffusion of FA-BFS-based geopolymer ceramics added alumina aggregate)

  • 김진호;박현;김경남
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.61-70
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    • 2019
  • Geopolymer는 시멘트와 비교하여 $CO_2$ 배출량의 감소, 내화성, 낮은 열전도성 등 다양한 장점을 보유하고 있는 eco-friendly 건설재료이다. 그러나 표면에 화염을 가할 경우 geopolymer panel 표면의 열적거동에 대한 연구결과는 많지 않다. 본 연구에서는 내열성 건축자재로서 화염노출시 geopolymer 경화체의 표면특성을 조사하기 위하여 alumina 골재가 사용된 geopolymer 경화체 표면의 화염노출 특성에 대하여 조사하였다. 화염노출시 panel의 외형변형 및 열충격에 의한 크랙은 없었으며, calcite의 잔존량과 aluminosilicate gel의 halo 패턴으로 보아 화염에 의한 탈탄산 및 탈수는 표면에 국한되어 발생했으며, geopolymer 경화체의 내구성은 화염조사 후에도 유지되고 있는 것으로 판단된다. Quartz와 calcite가 감소함에 따라 gehlenite와 calcium silicate가 증가하는 경향을 나타내고 있으며, BFS의 치환량이 많을수록 현저하게 나타난다. 화염노출에 따른 미세구조의 변화는 탈탄산, 결정수의 탈수 등으로 기공의 형성과 발전되는 과정을 거쳐 calcium silicate, gehlenite 등과 같은 새로운 결정상의 형성에 의해 geopolymer panel 표면의 치밀화와 강화기구로 작용하여 내구성이 향상된 것으로 생각된다.

탄소섬유 배합비에 따른 전도성 그라우트 재료의 주입특성평가 (Injection Characteristics Evaluation of Conductive Grout Material According to Carbon Fiber Mixing Ratio)

  • 최효준;조완제;허형석;방태완;윤찬영
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.15-23
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    • 2023
  • 그라우팅 공법은 연약지반의 차수 및 보강을 목적으로 시공되는 공법이다. 그라우트가 지반 내에 주입될 때, 지반을 구성하는 지반의 형태, 토립자의 크기, 공극율 및 지하수의 유무에 따라 그라우트가 침투 및 확산하는 형태가 다양하게 나타나고 있으나, 그라우팅 설계 시에는 이러한 요인을 적용하기 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 전도성 재료를 함유한 그라우트를 지반내로 주입하는데 있어서 전도성 재료 첨가에 따른 그라우트의 침투 성능을 파악하기 위하여 실내시험을 수행하였다. 주입시험에서는 전도성 재료를 혼합수의 0%, 3% 및 5%를 그라우트에 첨가하고, 원지반 조건을 자갈과 규사로 구성된 다양한 지반으로 조성하였다. 전도성 그라우트는 전용주입장치를 사용하여 모형지반 내로 압력에 의해 주입되면서 주입시간(t), 압력(p), 유속(v) 및 주입량(q)를 계측하고, 모형지반 내 주입된 경화체를 채취하여 침투성능을 평가하였다. 그라우트 주입실험 결과에서는 전도성 재료의 사용량과 그라우트 주입율은 역의 관계를 나타내었으며, 모형지반 토립자 크기에 따라 침투형태가 변화되는 것을 확인하였다. 전도성 재료를 함유한 그라우트는 지반 내 침투가 비교적 양호하고 경화체의 강도 및 내구성이 우수하여 그라우트의 침투범위 측정을 위한 첨가제로 사용하는 것이 가능하다고 판단하였다.

Engineering Performance of a Rapid Hardening Hydraulic Binder with Hybrid Fiber

  • Li, Mao;Kim, Jin-Man;Choi, Sun-Mi
    • 한국건축시공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.279-288
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    • 2016
  • The fundamental performance of any construction material should cover at least two phases: safety and serviceability. Safety commonly represents adequate strength, while serviceability encompasses the control of cracking and deflections at service loads. With respect to rapid hydraulic binders as a construction material, the above two phases should also be considered. Recent research on rapid cooling ladle furnace slag (RC-LFS) has drawn much attention, particularly given that it shows remarkable rapid hydraulic ability to pulverize to a fineness of $6,300cm^2/g$. This industrial byproduct could contribute to developing the sustainability of the rapidly hardening cementitious material system. This paper aims to expand upon the applicability of an RC-LFS-based binder that is composed of two parts. It also seeks to illustrate the engineering performance of an RC-LFS-based hybrid fiber-reinforced composite and to increase the strength of the RC-LFS-based composite. Each step of this experiment followed ASTM standards. The engineering performance, in both fresh state and hardening state, was tested and discussed in this paper. According to the experimental results for fresh concrete, the air content increased following the addition of polypropylene fiber. For hardened concrete, the toughness and strength improved following the addition of a hybrid fiber. The hybrid fiber mixture, which contains 0.75% of steel fiber and 0.25% of polypropylene fiber, shows even better engineering performance than other mixtures.

서울시내 위치한 콘크리트 고가차도의 내구성능 조사 및 평가 (Investigation and Evaluation on Performance of Durability for Freeway Concrete Viaducts in Seoul Metropolitan Area)

  • 이창수;윤인석
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.143-152
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    • 2002
  • 본 연구는 서울시내 위치한 39개 콘크리트 고가차도의 중성화 깊이, 가용성 염화물량 및 철근의 자연전위 등을 측정하여 열화의 원인을 분석하기 위한 기초자료를 얻고자 하였다. 전체 조사대상 구조물 가운데 철근위치까지 중성화 깊이가 진행된 구조물은 약 25%에 해당되었으며 중성화 속도는 물-시멘트비 60%, R=1의 조건인 kishitani의 제안식 3.727 $\sqrt{t}$ 보다 5%가 빠른 3.92 $\sqrt{t}$로 나타났다. 콘크리트의 염화물량의 조사결과에서는 전체 측정부위의 24%가 임계염화물량을 초과하였으며 철근의 자연전위는 -350mV(vs. CSE)이하로 측정된 것이 약 31%에 해당되는 구조물로서 과다한 염화물량이 철근부식의 주요 원인이 되는 것으로 조사되었다. 자연전위 -350mV 이하인 구조물에 한한 철근부식의 주요요인을 추정한 결과, 약 60%에 해당하는 부위가 치대 허용염화물량을 초과하였기 때문으로 분석된다.

고로(高爐)슬래그 미분말(微粉末)을 사용(使用)한 라텍스개질(改質) 콘크리트의 기초물성(基礎物性) 연구(硏究) (Study of Fundamental Properties of Latex-Modified Concrete Using Blast-furnace Slag)

  • 홍창우;정원경;김경진
    • 자원리싸이클링
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    • 제15권2호
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    • pp.10-17
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    • 2006
  • 본 연구에서는 고로슬래그 미분말 혼입률에 따른 라텍스개질 콘크리트의 역학적 특성과 내구성에 관한 기초물성을 평가하였다. 이를 위해 라텍스 혼입률 변화(0%, 10%, 15%)와 고로슬래그 혼입률 변화(0%, 30%)를 실험변수로 하였으며, LMC와 BS-LMC의 특성분석을 위하여 압축강도, 휨강도 그리고 내약품성 시험을 실시하였다. 실험결과, 압축강도와 청강도에서 고로슬래그 미분말 혼입이 장기재령에서 강도 증진효과를 나타내는 것으로 평가되었다. 특히 라텍스 혼입률 10%이상에서의 고로슬래그 미분말의 사용은 매우 타당한 것으로 나타났다. 라텍스 혼입률 10%와 고로슬래그 미분말 혼입률 30%에서 BS-LMC의 투수저항성은 재령 90일에서 매우 높은 것으로 나타났다. 또한 고로슬래그 미분말이 OPC 및 LMC에 혼입되면 투수저항성 및 화학저항성의 향상을 가져오는 것으로 나타났다.

반코마이신을 함유한 Polymethylmetacrylate 비드를 이용한 만성 골수염의 치험례 (THE USE OF VANCOMYCIN-IMPREGNATED POLYMETHYLMETACTYLATE BEADS FOR THE TREATMENT OF CHRONIC OSTEOMYELITIS)

  • 이형석;박영주;최동주;김미자;장계표;김정래;김선엽;안병근
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제26권6호
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    • pp.672-676
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    • 2000
  • One of the current treatment methods for chronic osteomyelitis is removal of the infected and necrotic tissue to reduce the bacterial concentration as much as possible. This is performed concomitantly with antibiotic therapy. Chronic osteomyelitis(C.O.) implies chronic ischemia of the diseased bone. Thus, the treatment for C.O. requires high systemic level of antibiotics. In some cases, however, inherent undesirable adverse effects(for example, nephrotoxicity, ototoxicity, and others) may render this course of treatment difficult. Knowing that residual monomers are released from hardened bone cement, installation of antibiotic-impregnated PMMA(polymethyl-methacrylate) beads in situ have been one of treatment methods of C.O. When introduced into the wound, they established an exceedingly high level of local antibiotics for prolonged period without high systemic level of antibiotics. We experienced favorable results with vancomycin-impregnated PMMA beads for the treatment of C.O. of the mandible. So, we report it with literature reviews.

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화재피해를 입은 콘크리트구조물의 수열온도 추정을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study for Supposed Heating Temperature of Deteriorated Concrete Structure by fire Accident)

  • 권영진
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.51-56
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    • 2004
  • 철근콘크리트구조물에 화재가 발생하게 되면 콘크리트내의 시멘트 수화물과 골재의 상반된 거동으로 조직이 연화되며 열응력 등으로 균열이 발생하여 부분적 혹은 전체구조시스템에 심각한 영향을 끼칠 수 있는 손상이 발생하여, 철근 콘크리트 구조물의 내구성을 현저히 저하시키게 된다. 콘크리트의 화재피해 상황은 콘크리트에 사용된 혼화재료 및 골재 등 사용재료의 영향을 받게 되며 설계기준 강도에 따라 그 피해 상황 역시 다르게 나타나기 때문에 화재피해를 입은 콘크리트 구조물의 열화 진단은 화재에 의한 열화 메커니즘을 바탕으로 이루어져야 하며, 이를 위해서는 고온에 노출된 콘크리트의 공학적 특성에 관한 기초자료가 반드시 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 설계기준 강도 및 사용재료에 따라 콘크리트를 제조 하여 고온환경에 노출시켜 폭열상태, 초음파속도, 압축강도 등을 측정하여 화재로 열화된 콘크리트 구조물의 재사용 여부 및 피해 등급 결정을 위한 정밀 진단과 보수ㆍ보강공법의 선정을 위한 기초 자료로 제시하고자 한다.

Characterizations and Quantitative Estimation of Alkali-Activated Binder Paste from Microstructures

  • Kar, Arkamitra;Ray, Indrajit;Halabe, Udaya B.;Unnikrishnan, Avinash;Dawson-Andoh, Ben
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제8권3호
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    • pp.213-228
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    • 2014
  • Alkali-activated binder (AAB) is recently being considered as a sustainable alternative to portland cement (PC) due to its low carbon dioxide emission and diversion of industrial wastes and by-products such as fly ash and slag from landfills. In order to comprehend the behavior of AAB, detailed knowledge on relations between microstructure and mechanical properties are important. To address the issue, a new approach to characterize hardened pastes of AAB containing fly ash as well as those containing fly ash and slag was adopted using scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectra microanalyses. The volume stoichiometries of the alkali activation reactions were used to estimate the quantities of the sodium aluminosilicate (N-A-S-H) and calcium silicate hydrate (CSH) produced by these reactions. The 3D plots of Si/Al, Na/Al and Ca/Si atom ratios given by the microanalyses were compared with the estimated quantities of CSH(S) to successfully determine the unique chemical compositions of the N-A-S-H and CSH(S) for ten different AAB at three different curing temperatures using a constrained nonlinear least squares optimization formulation by general algebraic modeling system. The results show that the theoretical and experimental quantities of N-A-S-H and CSH(S) were in close agreement with each other. The $R^2$ values were 0.99 for both alkali-activated fly ash and alkali-activated slag binders.

$CaO-SiO_2-P_2O_5$계 바이오 시멘트 유리의 조성이 경화 및 Hydroxyapatite 형성에 미치는 영향 (Compositional Effects of $CaO-SiO_2-P_2O_5$ Bioactive Cement on Hardening and Hydroxyapatite Formation)

  • 박상종;김철영
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.505-512
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    • 1994
  • It has been reported that a biocement obtained by mixing CaO-SiO2-P2O5 glass powder and ammonium phosphate solution has biocompatibility as well as high strength. However, the compositional dependence on its hardening and hydroxyapatite formation phenomena has not been studied. Therefore, the main objective of this work is to study the effects of P2O5, MgO in CaO-SiO2 system glass on the hardening and hydroxyapatite formation. When more than 50 mole% of CaO containing CaO-SiO2 glasses was reacted with ammonium phosphate solution, CaNH4PO4.H2O crystal was formed, but the glass with less than 50 mol% of CaO formed (NH4)2HPO4 and NH4H2PO4 crystals which are derived from ammonium phosphate solution without reacting with the glasses. As the amount of P2O5 in CaO-SiO2-P2O5 glass system was increased, the formation of CaNH4PO4.H2O crystal was enhanced. When those hardened samples were reacted with tris-buffer solution, hydroxyapatite was obtained only for the sample with CaNH4PO4.H2O. While the substitution of MgO for CaO decreased the formation of CaNH4PO4.H2O crystal. MgNH4PO4.H2O crystla was formed in high MgO containing glass, which did not react with tris-buffer solution.

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