• 제목/요약/키워드: cement replacement material

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제지애시의 치환율에 따른 경량 경화체의 밀도 및 강도특성 (Density and Strength Properties of Lightweight Composites with replacement ratio of Paper Ash)

  • 이승호;최세진;박선규;이상수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2015년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.164-165
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    • 2015
  • Recently, the reason of using foamed concrete is for core of panel, filler of construction material to give lightness. However, cement causes environmental problem. The cement generates CO2 but we normally use cement during manufacturing foamed concrete. Accordingly, this study focuses on dynamic properties of matrix according to the addition ratio of paper ash to make lightweight matrix with blast furnace slag and paper ash which are industrial by-product. The experiment progessed in order to select th optimum mixing ratio of the blast furnace slag and paper ash. There are totally 7 levels such as B100:P0, B95:P5, B90:P10, B85:P15, B80:P20, B75:P25, B70:P30 in this study. As a result of the test, B95:P5 matrix has the best density and compressive strength.

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Effect of fly ash and plastic waste on mechanical and durability properties of concrete

  • Paliwal, Gopal;Maru, Savita
    • Advances in concrete construction
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    • 제5권6호
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    • pp.575-586
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    • 2017
  • The disposal of polythene waste and fly ash is causing serious threat to the environment. Aim of this study is to decrease environmental pollution by using polythene waste and fly ash in concrete. In this study, cement was partially replaced with 0%, 5%, 10%, 15% and 20% fly ash (by weight) and plastic waste was added in shredded form at 0.6% by weight of concrete. The specimens were prepared for the concrete mix of M25 grade and water to cementitious material ratio (w/c) was maintained as 0.45. Fresh concrete property like workability was examined during casting the specimens. Hardened properties were found out by carrying out the experimental work on cubes, cylinders and beams which were cast in laboratory and their behavior under test were observed at 7 & 28 days for compressive strength and at 28 days for density, flexural strength, dynamic modulus of elasticity, abrasion resistance, water permeability and impact resistance. Overall results of this study show that addition of 0.6% (by weight of the concrete) plastic waste with 10% (by weight of cement) replacement of cement by fly ash result an improvement in properties of the concrete than conventional mix.

매립회를 사용한 시멘트 모르타르의 재료 물성 평가에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Evaluation of Material Properties in Cement Mortar with Pond Ash)

  • 정상화;김주형;권성준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.108-117
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    • 2013
  • 석탄화력 발전의 부산물 중에서 플라이애쉬는 콘크리트 혼화재료로서 많은 공학적 장점을 가지고 있으므로 다양하게 활용되고 있다. 그러나 바텀 애쉬를 포함한 나머지 부산물 등은 주로 매립되어 공학적 활용성이 떨어진다. 본 연구에서는 매립된 부산물인 매립회 (PA: Pond Ash)를 이용하여 시멘트 모르타르를 제조하였으며, 매립회 시멘트 모르타르의 공학적 특성을 평가하였다. 이를 위해 두 매립지로부터 유연탄 및 무연탄 매립회를 채취하였으며, 2가지 물-시멘트 비 (0.385, 0.485)와 3가지 잔골재 치환률 (0%, 30%, 60%)을 고려하여 시공성, 역학성능, 내구성능을 평가하였다. 흡수율이 높은 무연탄 매립회의 경우, 적절한 시공성, 우수한 강도발현과 내구성능을 확보하였는데, 매끈한 표면과 내부의 풍부한 자유수로 인해 조직구조가 치밀한 시멘트 모르타르가 제조되었기 때문이다. 매립회 중에서도 우수한 성능을 가진 무연탄 매립회의 경우 일반 잔골재의 성능을 확보하고 있으므로, 자원의 재활용이 가능하리라 판단된다.

압축강도와 팽창재 대체에 따른 폴리에틸렌 합성섬유로 보강된 변형 경화형 시멘트 복합체의 역학적 특성 (Influence of Cement Matrix's Compressive Strength and Replacement of Expansive Admixture on the Mechanical Properties of Synthetic Polyethylene (PE) Fiber-Reinforced Strain-Hardening Cement-Based Composites (SHCCs))

  • 송영재;윤현도;민병성;육향 혜철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.95-103
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    • 2012
  • 변형경화형 시멘트 복합체(SHCC)는 직접인장 상황에서 FRCCs에 비해 우수한 변형경화 특성을 갖는 재료이다. 하지만 SHCC는 일반적인 콘크리트에 비해서 시멘트비율이 높은 부배합 이며, 이에 따라서 자기수축이 큰 특성을 갖는 재료이다. 따라서 시멘트 복합체 내에 팽창재를 대체함으로써 수축저감을 통한 성능향상을 기대하였다. 이 연구에서는 각 강도별 SHCC의 배합에 팽창재를 대체함에 따른 역학적특성을 평가하고자 하였다. 시험결과 설계기준 압축강도 70MPa 배합이 압축, 인장, 휨, 시험에서 우수한 역학적 특성을 나타내었으며, 균열 특성에서는 팽창재를 대체한 SHCC가 균열분산 및 연성에서 우수한 특성을 나타내었다.

Influence of silpozz and rice husk ash on enhancement of concrete strength

  • Panda, K.C.;Prusty, S.D.
    • Advances in concrete construction
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    • 제3권3호
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    • pp.203-221
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    • 2015
  • This paper presents the results of a study undertaken to investigate the enhancement of concrete strength using Silpozz and Rice Husk Ash (RHA). The total percentage of supplementary cementitious material (SCM) substituted in this study was 20%. Six different concrete mixes were prepared such as without replacement of cement with silpozz and RHA (0% silpozz and 0% RHA) is treated as conventional concrete, whereas in other five concrete mixes cement was replaced by 20% of silpozz and RHA as (0% silpozz and 20% RHA), (5% silpozz and 15% RHA), (10% silpozz and 10% RHA), (15% silpozz and 5% RHA) and (20% silpozz and 0% RHA) with decreasing water-binder (w/b) ratio i.e. 0.375, 0.325 and 0.275 and increasing super plasticiser dose. New generation polycarboxylate base water reducing admixture i.e., Cera Hyperplast XR-W40 was used in this study. The results of this research indicate that as w/b decreases, super plasticiser dose need to be increased so as to increase the workability of concrete. The effects of replacing cement by silpozz and RHA on the compressive strength, split tensile strength and flexural strength were evaluated. The concrete mixture with different combination of silpozz and RHA gives higher strength as compared to control specimen for all w/b ratios and also observed that the early age strength of concrete is more as compared to the later age strength. It is also observed that the strength enhancement of concrete mixture prepared with the combination of cement, silpozz and RHA is higher as compared to the concrete mixture prepared with cement and silpozz or cement and RHA.

Assessment of compressive strength of cement mortar with glass powder from the early strength

  • Wang, Chien-Chih;Ho, Chun-Ling;Wang, Her-Yung;Tang, Chi
    • Computers and Concrete
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    • 제24권2호
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    • pp.151-158
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    • 2019
  • The sustainable development principle of replacing natural resources with renewable material is an important research topic. In this study, waste LCD (liquid crystal display) glass powder was used to replace cement (0%, 10%, 20% and 30%) through a volumetric method using three water-binder ratios (0.47, 0.59, and 0.71) to make cement mortar. The compressive strength was tested at the ages of 7, 28, 56 and 91 days. The test results show that the compressive strength increases with age but decreases as the water-binder ratio increases. The compressive strength slightly decreases with an increase in the replacement of LCD glass powder at a curing age of 7 days. However, at a curing age of 91 days, the compressive strength is slightly greater than that for the control group (glass powder is 0%). When the water-binder ratios are 0.47, 0.59 and 0.71, the compressive strength of the various replacements increases by 1.38-1.61 times, 1.56-1.80 times and 1.45-2.20 times, respectively, during the aging process from day 7 to day 91. Furthermore, a prediction model of the compressive strength of a cement mortar with waste LCD glass powder was deduced in this study. According to the comparison between the prediction analysis values and test results, the MAPE (mean absolute percentage error) values of the compressive strength are between 2.79% and 5.29%, and less than 10%. Thus, the analytical model established in this study has a good forecasting accuracy. Therefore, the proposed model can be used as a reliable tool for assessing the design strength of cement mortar from early age test results.

석탄재의 콘크리트 활용에 따른 중금속 함량변화 연구 (A Study on Changes in Heavy Metal Contents in Concrete Prepared Using Coal Ashes)

  • 이진원;최승현;김강주;김석휘;문보경
    • 자원환경지질
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    • 제51권4호
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    • pp.371-379
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    • 2018
  • 많은 나라에서는 화력발전소 석탄연소 잔재물로 생산되는 석탄재를 소량의 시멘트와 혼합, 저강도 콘크리트를 만들어 지반함몰지, 폐갱도, 도로관거 뒷채움재 등으로 재활용하는 방안이 석탄재의 대규모 처리방안으로 자주 검토된다. 본 연구에서는 석탄재로 저강도콘크리트를 만들어 콘크리트 내 중금속함량 변화를 고찰하였다. 이를 위하여 시멘트만을 사용하는 경우와 시멘트의 반을 비산재로 대체하는 경우, 모래를 골재로 사용하는 경우, 그리고 회처리장의 매립재로 모래골재를 대체하는 경우에 대한 콘크리트 공시체를 제작하여 중금속농도 변화를 고찰하였다. 중금속 함량은 토양오염공정시험기준에 따라 이루어졌으며, 중금속함량에 가장 큰 영향을 주는 재료들도 평가하였다. 연구결과, 시멘트는 다른 어떤 재료들 보다 Cu, Pb, Zn에서 현격히 높은 중금속농도를 보였다. 이로 인하여 시멘트를 비산재로 대체할 경우 중금속 농도는 뚜렷이 낮아지는 경향을 보였다. 매립재는 전체적으로 비산재에 비하여 낮은 중금속농도를 보였지만, 모래보다는 높은 Cu 및 Ni농도와 낮은 Pb농도를 보였다. 전체적으로는 콘크리트 내 중금속농도는 각 재료의 혼합에 의하여 결정되는 양상을 보였다. 본 연구에서 제작된 공시체는 모든 조사된 항목에 있어 토양환경보전법이 정한 토양오염우려기준(1지역)보다 현격히 낮은 농도를 보였다.

폐활성탄을 사용한 다공성 콘크리트의 물리.역학적 성질 (Physical and Mechanical Properties of Porous Concrete Using Waste Activated Carbon)

  • 윤준노;성찬용;김영익
    • 한국농공학회논문집
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    • 제51권4호
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    • pp.21-27
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    • 2009
  • This study was performed to evaluate the physical and mechanical properties of porous concrete using waste activated carbon. Material used were ordinary portland cement, recycled coarse aggregate, waste activated carbon and superplasticizer. The replacement ratios of waste activated carbon were 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, and 10 %. The void ratio was decreased and ultrasonic pulse velocity was increased with increasing the waste activated carbon powder, respectively. The compressive strength and flexural strength of porous concrete using waste activated carbon powder were in the range of 8.21${\sim1}$6.58 MPa and 1.69${\sim1}$3.68 MPa, respectively. The pH degree of porous concrete in 1day and 77days were shown in 12.50${\sim1}$12.63 and 10.21${\sim1}$10.70, respectively. Accordingly, waste activated carbon can be used for porous concrete material.

혼화재 종류 및 활성황토 대체율별 콘크리트의 공학적 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Properties of Concrete by the Kinds of Admixture and the Replacement Ratios of Activated Hwangtoh)

  • 최희용;김무한;김문한;황혜주;최성우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.123-129
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    • 2001
  • 본 연구에서는 천연재료인 황토의 활용성을 넓히기 위해, 황토를 혼화재로 사용한 경우 혼화재 종류 및 황토 대체율에 따른 콘크리트의 기초물성을 비교.검토하였다. 연구 결과, 황토를 사용할 경우 유동성은 다소 저하하는 것으로 나타났으며, 혼화재를 대체하지 않은 콘크리트에 비해 공기량도 다소 저하하는 것으로 나타나, 고성능 감수제의 선택성 및 AE제의 사용에 의한 공기량 보정이 필요할 것으로 판단된다. 황토와 시멘트간의 포졸란반응에 의한 강도발현성상을 검토한 결과, 황토를 콘크리트용 혼화재로서 사용하기 위해서는 가열에 의한 활성화공정이 필요한 것으로 나타났으며, 활성황토를 콘크리트용 혼화재료로 사용할 경우 활발한 포졸란반응에 의해 압축 강도 발현이 플레인콘크리트보다 높게 나타나, 건설 신재료로서의 황토의 개발이 가능할 것으로 사료된다. 활성황토의 대체율에 따른 콘크리트의 특성은 대체율이 증가할수록 강도발현수준이 높게 나타났으나, 대체율 30%의 경우 무혼입에 비해 강도가 저하하는 것으로 나타나, 활성황토의 적정 대체율에 대한 보다 심도 있는 연구가 필요할 것으로 사료되며, 본 연구의 범위에서 활성황토의 적정 대체율의 범위는 10~20%내외에 존재할 것으로 사료된다.

알루미나 시멘트에 기반한 복합재료의 열역학적 특성 (Thermal and Mechanical Properties of Alumina Cementitious Composite Materials)

  • 양인환;이정환;최영철
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.199-205
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    • 2015
  • 이 연구에서는 고온의 축열재료로 사용하기 위한 알루미나 시멘트 복합재료의 역학적 및 열적 특성을 파악하고자 하였다. 알루미나 시멘트를 기본 바인더로 하고 플라이애시, 실리카퓸, CSA (calcium sulfo-aluminate) 및 그라파이트의 치환에 따른 고온에서의 물성을 파악하였다. 알루미나 시멘트 기반 복합재료의 역학적 특성으로서 열사이클 전과 후의 압축강도 및 인장강도를 측정하였다. 또한, 복합재료의 열적 특성으로서 열전도율과 비열을 측정하였다. 열사이클링 적용 이후의 잔류압축강도 측정결과, 알루미나 시멘트만을 사용한 배합과 알루미나 시멘트를 실리카퓸으로 치환한 배합의 압축강도가 크게 나타나며, 이 두 배합의 잔류강도 비는 65%를 상회한다. 그라파이트를 혼합한 복합재료의 비열이 가장 크고 이는 그라파이트의 비열이 크기 때문이다. 연구결과는 콘크리트를 고온조건에서의 축열매체로 활용하기 위한 실제적인 기초실험 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.