• Computers and Concrete
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• 제19권2호
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• pp.217-226
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• 2017

This paper summarizes the results of experimental research, and artificial intelligence methods focused on determination of compressive strength of lightweight cement mortar with silica fume and fly ash after sulfate attack. The artificial neural network and the support vector machine were selected as artificial intelligence methods. Lightweight cement mortar mixtures containing silica fume and fly ash were prepared in this study. After specimens were cured in $20{\pm}2^{\circ}C$ waters for 28 days, the specimens were cured in different sulfate concentrations (0%, 1% $MgSO_4^{-2}$, 2% $MgSO_4^{-2}$, and 4% $MgSO_4^{-2}$ for 28, 60, 90, 120, 150, 180, 210 and 365 days. At the end of these curing periods, the compressive strengths of lightweight cement mortars were tested. The input variables for the artificial neural network and the support vector machine were selected as the amount of cement, the amount of fly ash, the amount of silica fumes, the amount of aggregates, the sulfate percentage, and the curing time. The compressive strength of the lightweight cement mortar was the output variable. The model results were compared with the experimental results. The best prediction results were obtained from the artificial neural network model with the Powell-Beale conjugate gradient backpropagation training algorithm.

• Geomechanics and Engineering
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• 제38권4호
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• pp.335-352
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• 2024

Low carbon energy demand in South Korea is increasing, hence leading to an increasing usage of wood pellets and the amount of its combustion by-product called wood pellet fly ash (WA). In an effort to develop recycling technology, this research investigates the use of WA as a new sustainable binder for backfill soil materials. The influence of WA on weathered granite soils (WS) is investigated by mixing 5%, 15%, and 25% of WA dosage, compacted at optimum moisture content, then cured for 3, 7, 14, and 28 days. After curing, the compacted specimens were investigated through unconfined compressive tests, pH tests, total suction tests, and microstructural analysis. The findings suggest that the higher the dosage rate, the higher strength and modulus. Additionally, the alkali ions of WA aid in the cementation of WS particles, and newly cementitious minerals are confirmed after 28 curing days. The refinement of pore microstructures led to a denser WS matrix and stiffness improvements. The results validate the binding potential of wood pellet fly ash on weathered granite soils in terms of strength, modulus, and microstructures.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.449-458
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• 2006

시멘트는 전 세계적으로 사회기반 시설구조물의 주 건설 재료로서 경제 발전의 원동력이 되어 왔다. 그러나 시멘트 산업은 에너지 다소비형이며 또한 $CO_2$를 배출로 인한 온난화 현상 및 환경문제가 심각하다. 따라서, 본 연구에서는 시멘트를 사용하지 않은 21세기형 chemically bonded concrete를 연구하기 위해, 국내 fly ash를 재활용하여, 화학적 반응에 의해 경화시켜 모르타르 공시체를 제조하고, 시멘트 대체 건설재료로써 강도 발현 특성 분석, X-ray 회절분석(XRD), SEM 촬영을 통해 알칼리 활성제의 종류, 재령, 양생온도와의 상호관계와 반응 생성물의 강도 발현 메커니즘을 구명하였다. 실험 결과 알카리 활성제로 NaOH와 물유리를 사용한 시험체가 강도가 가장 높았으며, 초기의 높은 양생 온도는 조기에 fly ash의 반응을 활성화시켜 높은 강도 발현에 유리한 것으로 나타났다. 또한 XRD와 SEM 분석을 통해 주요한 반응생성물은 $Na_6-(AlO_2)_6-(SiO_2)_{10}-12H_2O$ 형태의 zeolite이며 그 밖의 칼슘실리케이트와 유사한 수화생성물로 나타났다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2002년도 학술.기술논문발표회
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• pp.63-66
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• 2002

In this study, it does a high volume flyash substituted concrete experiments in two curing temperature circumstances - 35$^{\circ}C$, 2$0^{\circ}C$. High volume flyash concrete is tested in fresh concrete properties and hardeded concrete properties. In the fresh concrete test items, there is slump, air contents, concrete setting tests. 3, 7, and 28 days water curing compressive strength is measured in the hardened concrete test. The purpose of this study is to submit a various flyash concrete data for application to field. The result of this study is that the best strength is developed at the plain concrete cured 2$0^{\circ}C$ and Mixing F43 shows the best strength among specimens which cured at 35$^{\circ}C$

• 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.

• 자원리싸이클링
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• 제18권2호
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• pp.39-50
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• 2009

포틀랜드 시멘트 제조 시 다량의 $CO_2$ 가스 배출로 많은 문제가 발생하고 있다. 그리고 화력발전소에서 발생하는 산업부산물인 플라이애시를 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트에 재활용하고 있으나, 50% 이상을 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 알칼리 활성 콘크리트는 시멘트 대신에 Si와 Al이 풍부한 플라이애시를 사용하여 알칼리 용액으로 활성화시킨 시멘트 ZERO 콘크리트로서 $CO_2$ 가스를 저감하는데 효과적이다. 본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 플라이애시를 100% 사용한 알칼리 활성 콘크리트를 개발할 목적으로 알칼리 활성화제와 양생조건 등이 모르타르의 압축강도에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 그 결과, 9M NaOH과 쇼듐실리케이트(Sodium Silicate)를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용하고, $60^{\circ}C$에서 48시간 동안 앙생을 한 다음 기건양생을 실시할 경우 재령 28일에서 압축강도 70MPa의 알칼리 활성 모르타르를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.114-121
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• 2010

포틀랜드 시멘트 제조 시 다량의 이산화탄소를 배출함으로써 많은 문제가 발생하고 있다. 그리고 화력발전소 및 제철소의 산업부산물인 플라이애쉬 및 고로슬래그 미분말은 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트로 일부 재활용되고 있으나, 42% 정도를 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 결합재로 플라이애시 또는 고로슬래그 미분말을 단독으로 사용한 연구는 많으나, 이들 결합재의 혼합사용에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 플라이애쉬와 고로슬래그 미분말을 혼합한 알칼리 활성 콘크리트를 개발할 목적으로 결합재의 혼합비율 및 양생온도가 알칼리 활성 모르터의 시공성, 압축강도 등 특성에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 그 결과, 플라이애쉬와 고로슬래그 미분말의 혼합비는 시공성 및 강도에 큰 영향을 주지만, 양생온도는 비교적 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 플라이애쉬와 고로슬래그 미분말을 50%씩 혼합하고, 9M NaOH과 쇼듐실리케이트를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용할 경우에는 $20^{\circ}C$의 상온양생에서도 재령 28일에서 압축강도 65 MPa의 알칼리 활성 모르터를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권4호
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• pp.19-28
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• 2010

산업부산물인 플라이애시 및 고로슬래그는 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트로 일부 재활용되고 있으나, 50% 이상을 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 결합재로 플라이애시 또는 고로슬래그를 단독으로 사용한 연구는 많으나, 이들 결합재의 혼합사용에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 플라이애시와 고로슬래그를 혼합한 알칼리 활성 콘크리트를 개발할 목적으로 결합재의 혼합비율, 알칼리 활성화제의 종류 및 양생온도가 알칼리 활성 모르타르의 시공성, 압축강도 등 특성에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 그 결과, 플라이애시와 고로슬래그의 혼합비와 알칼리 활성화제의 종류는 시공성 및 강도에 큰 영향을 주지만, 양생온도는 비교적 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 플라이애시와 고로슬래그를 50%씩 혼합하고, 9M NaOH과 쇼듐실리케이트를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용할 경우에는 $20^{\circ}C$의 상온양생에서도 재령 28일에서 압축강도 65 MPa의 알칼리 활성 모르타르를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권6호
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• pp.50-57
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• 2017

본 연구에서는 몽골 플라이애시의 기초물성 및 분쇄과정을 통한 시멘트 혼화재로의 사용가능성을 검토하였다. 몽골 플라이애시는 국내 플라이애시 보다 입자가 컸으며, 구형 입자도 적게 관찰되었다. 몽골 플라이애시의 CaO 함량은 높았으며, 이외 성분은 비슷한 수준이었다. 진동밀 분쇄 후 플라이애시는 $7.9{\mu}m$까지 작아졌으며, 분말도도 증가하였다. 분쇄 플라이애시를 시멘트와 혼합할 경우, 60분 분쇄시 가장 우수한 압축강도 값을 나타내었다. 또한 이들 강도값은 모든 재령에서 OPC 보다도 높은 수준이었다.

• 한국농공학회지
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• 제37권3_4호
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• pp.90-98
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• 1995

The recycled concrete, average compressive strength of which was 2l0kg/cm$^2$ or higher with slump range of 14~18cm, was prepared by replacing 25% and 50% by weight of coarse aggregate with recycled aggregate from waste concrete. Mix design method for crushed aggregates was used and all specimens were cured by normal moisture curing method. A plasticiser and a fly ash were added to the mix to improve performance of recycled concrete. Flexural strength, stress- strain relationship and fracture toughness were evaluated by comparing with those of normal concretes. Recycled concrete showed, in general, lower flexural strength and fracture toughness, and higher strain under the same stress level. Fly ash in the concrete had an effect of reducing the strength and fracture toughness on both normal and recycled concretes. Since fly ash is known to improve many properties of concrete, while reducing strength properties, decision for using fly ash should be made carefully depending on the intended usage of the recycled concrete.