Ultra high performance concrete (UHPC) consists of cement, silica fume (SF), sand, fibers, water and superplasticizer. Typical water/binder-ratios are 0.15-0.20 with 20-30% of silica fume. The development off properties of hardening UHPC relates with both hydration of cement and pozzolanic reaction of silicafume. In this paper, by considering the production of calcium hydroxide in cement hydration and its consumption in the pozzolanic reaction, a numerical model is proposed to simulate the hydration of UHPC. The degree of hydration of cement and degree of reaction of silica fume are obtained as accompanied results from the proposed hydration model. The properties of hardening UHPC, such as degree of hydration of cement, calcium hydroxide contents, and compressive strength, are predicted from the contribution of cement hydration and pozzolanic reaction. The proposed model is verified through experimental data on concrete with different water-to-binder ratios and silica fume substitution ratios.
An understanding of rheological property on cement paste is one of the important factor to design concrete such as High-fluidity Concrete (HFC) for a specific application. The HFC is a specially proportioned hydraulic cement concrete that enables the fresh concrete to flow easily into the forms and around the reinforcement and prestressing steel without vibration and segregation. Use of this type of concrete for the concrete building construction, manufacture of precast, prestressed bridge elements provides the benefits of increased rate of production and safety, reduced labor needs, and lower noise levels. This paper presents the performance of rheological properties of cement paste incorporating domestic high-water-reduced-admixture (HWRA) for an Ultra-high-fluidity concrete (UHFC). Investigation was carried out on cement pastes with combinations of various dosages of HWRA and water/cement ratios.
The quantity of construction and demolition waste has been greatly increasing recently. It causes many problems to the environment. For this reason, demolition waste management becomes inevitable in order to overcome the environmental issues. The present study aims to evaluate the effects of using recycled coarse aggregate, which is generated from construction and demolition waste, on the properties of recycled aggregate concrete. An experimental investigation on the strength characteristics of concrete made with recycled coarse aggregate is presented and discussed in this paper. In this study, Portland Pozzolana Cement (fly ash based) is used instead of ordinary Portland cement. The results of this investigation show the possibility of the use of recycled coarse aggregates in the production of fresh concrete. Use of demolition waste as coarse aggregate will lead to a cleaner environment with a significant reduction of the consumption of natural resources. A comparative study on the strength characteristics of recycled aggregate concrete made with Ordinary Portland Cement and Portland Pozzolana Cement is presented and discussed in this paper.
시멘트 산업은 많은 양의 CO2를 배출하며, 60~65%는 원료 소성과정에서 발생한다. 따라서, 석회석을 대체하여 비탄산염 원료를 사용하면 시멘트 산업의 CO2를 감축할 수 있다. 본 연구에서는 3종류 철강슬래그의 화학성분 및 피분쇄성을 평가하였으며, 저열시멘트 생산에 적용하는 것을 검토할 예정이다.
The amount of carbon dioxide ($CO_2$) released while producing building materials is substantial and has been targeted as a leading contributor to global climate change. One of the most typical methods of reducing $CO_2$ in building materials is the addition of slag and fly ash, like pozzolan material another method is to reduce $CO_2$ production by developing carbon negative cement. MgO-based cement from the low-temperature calcination of magnesite required less energy and emitted less $CO_2$ than the manufacturing of Portland cements. It is also believed that adding reactive MgO to Portland-pozzolan cements can improve their performance and also increase their capacity to absorb atmospheric $CO_2$. In this study, basic research on magnesia cement using $MgCO_3$ and magnesium silicate ore (serpentine) as the main starting materials, as well as blast furnace slag for the mineral admixture, was carried out for industrial waste material recycling. In order to increase the overall hydration activity, $MgCl_2$ was also added. In the case of the addition of $MgCl_2$as accelerating admixture, there was a promoting effect on the compressive strength. This was found to be due to the production of needle-like dense Mg-Cl hydrates. Mgnesia cement has a high viscosity due to its high specific surface area therefore, when the PC-based dispersing agent was added at a level of more than 1.0%, it had the effect of improving fluidity. In particular, the addition of $MgCl_2$ in magnesia cement using $MgCO_3$and magnesium silicate ore (serpentine) as main starting materials led to a lower expansion ratio and an increase in the freeze-thaw resistance finally, the addition of $MgCl_2$ as accelerating admixture led to good overall durability.
Continuous global warming is causing ecosystem destruction and direct damage to human life. The main cause of global warming is greenhouse gases, which account for more than 90 % of carbon dioxide. The leaders of each country signed the Paris Agreement at the United Nations Convention on Climate Change (UNFCCC) to reduce greenhouse gas emissions. Currently, the total amount of CO2 emitted from South Korea is 664.7 million tons as of 2018, ranking eighth in the world. 37 % of South Korea's total CO2 emissions come from the construction & building field, especially the cement production, which is a construction material. Carbon reduction technologies can be largely divided into four types: carbon reduction (CC), carbon reduction and storage technology (CCS), carbon reduction and utilization technology (CCU), and carbon reduction, storage and utilization technology (CCUS). Overseas, CCUS technology is mainly applied to reduce and store CO2 emitted from construction and construction field. A technology for permanently storing CO2 through mineralization by capturing CO2 and utilizing CO2 into a cement production process was developed, and this technology is applied to the entire cement industry. However, the development of CCUS technology applicable to the cement industry is still insignificant in South Korea. In this study, carbon dioxide reduction technology and methods for reducing carbon dioxide emitted during the cement manufacturing process, which is the main component of concrete mainly used in civil engineering construction, were investigated. Overseas, it has reached the commercialization stage beyond the demonstration stage as a way to reduce carbon dioxide by vomiting carbonation reactions. Accordingly, if carbon dioxide reduction plan technology generated during cement manufacturing is developed based on domestic technology differentiated from foreign technology, it is expected to contribute one more step to the carbon neutrality policy.
In this study, non-sintering cement is produced by only blending granulate blast furnace slag with phosphogypsum as main materials, and small amounts of hydrate lime or waste lime as activators. This paper was investigated physical properties of fresh concrete and hardened concrete using non-clinker cement according to various mixing ratio. Results obtained from this study have shown that concrete using non-clinker cement could be used for structural concrete and concrete 2th production as binder.
As a result of the Rietveld analysis to determine the effect of carbon nanotubes on the hydration products of cement composites, the quantitative difference of hydration products according to the addition rate of carbon nanotubes was not significant. Ettringite, an early hydration product, was measured to be slightly higher than the planes with carbon nanotubes over all ages. Therefore, it seems that carbon nanotubes have no effect on the hydration production in cement paste.
Fly ash used as a cement replacement material increases the long term strength and also improves the durability of concrete and mortar. However, the use of fly ash is a little in spite of great benefit. In order to increase the consumption of fly ash, it has to be used as a cement replacement materials in the production of mortar and concrete, and the reduction of early strength development due to the use of fly ash also has to be diminished. In this study, many chemical compounds which accelerate the early strength was investigated. The $Na_2$$SO_4$, $K_2$$SO_4$, Triethanolamine were selected and applied to the production of mortar. It was found that they enhance the early strength development of mortar(1, 3day) and decrease the amount of $Ca(OH)_2$, and also increase the production of ettringite. According to the results of mercury instruction test, the pores ranged from 0.01 $\mu\textrm{m}$ to 5$\mu\textrm{m}$ were decreased and it was also found in the analysis of X ray and SEM that fly ash increases the amount of ettringite at early ages.
To shield the radiation, we can make use of various materials, but the scattered rays can be caused by the shielding materials. The degree of the scattered rays production is influenced by the nature of the shielding materials and the energy of the radiation, therefore to choose the proper shielding material is the most important matter in radiation protection. Authors made an experimental study on the scattered rays generated from the shielding materials, and obtained the results as follows: 1. In the ranking of the scattered rays production: Cement bricks, black colored fire bricks, and red colored fire bricks were marked the first the second, and the third ranking respectly, and the last order was lead plates. 2. In the relative ranking of the scattered rays production by energy increase: Lead plates were marked the first order, the next and third order were red colored fire bricks and black colored fire bricks respectly, and cement bricks were marked the last order. 3. The scattered ray ratio of lateral-back point per lateral point were generally decreased by energy increment. The diminishing orders were that lead plates were the first order, and the next and the third order were red colored fire bricks and black colored fire bricks respectly, cement bricks were marked the last order.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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