• 제목/요약/키워드: engineering properties of mortar

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Novel approach to improve nano green mortar behaviour using nano-paper waste with nano-metakaolin

  • Radwa Defalla Abdel, Hafez;Bassam A., Tayeh;Raghda Osama Abd-Al, Ftah;Khaled, Abdelsamie
    • Advances in concrete construction
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    • 제14권5호
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    • pp.341-354
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    • 2022
  • Treatment of solid waste building materials is a crucial method of disposal and an area of ongoing research. New standards for the treatment of solid waste building materials are necessary due to multisource features, huge quantities, and complicated compositions of solid waste. In this research, sustainable nanomaterial mixtures containing nano-paper waste (NPW) and nano-metakaolin (NMK) were used as a substitute for Portland cement. Portland cement was replaced with different ratios of NPW and NMK (0%, 4%, 8%, and 12% by weight of cement) while the cement-to-water ratio remained constant at 0.4 in all mortar mixtures. The fresh properties had a positive effect on them, and with the increase in the percentage of replacement, the fresh properties decreased. The results of compressive strength at 7 and 28 days and flexural strength at 28 days show that the nanomaterials improved the strength, but the results of NMK were better than those of NPW. The best replacement rate was 8%, followed by 4%, and finally 12% for both materials. The combination of NMK and NPW as a replacement (12% NMK + 12% NPW) showed less shrinkage than the others because of the high pozzolanic reactivity of the nanomaterials. The combination of NMK and NPW improved the microstructure by increasing the hydration volume and lowering the water in the cement matrix, as clearly observed in the C-S-H decomposition.

가속 탄화 조건에서 γ-C2S 첨가가 모르타르 함유 GGBFS의 특성에 미치는 영향 (Effect of γ-C2S Addition on the Properties of GGBFS Containing Mortar in Accelerated Carbonation Curing)

  • 트란 득 탄;이한승;싱 지텐드라 쿠마
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.33-34
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    • 2020
  • 𝛾-dicalcium silicate (𝛾-C2S) is characterized by its strong carbonation reactivity and has the prospect to be utilized as a building material with the added benefit of CO2 capture. This paper aims to point out the impact of 𝛾-C2S on the microstructure characteristics and mechanical properties of GGBFS paste, and mortar samples. The compressive strength of 𝛾-C2S added GGBFS cement mortar is higher compared to without 𝛾-C2S in accelerated carbonation (AC) up to 14 days of curing but once the curing duration is increased, there is no significant improvement in compressive strength. This study suggests that 𝛾-C2S can capture the atmospheric CO2 (mostly generated from cement and metallurgy industries) and utilized in construction.

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순환잔골재를 사용한 모르타르의 제물성에 관한 실험적 연구 (A Study on the Properties of Mortar with Recycled Fine Aggregate)

  • 문대중;최재진
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.96-100
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    • 2009
  • 모재콘크리트의 품질이 각기 다른 순환잔골재의 특성을 모르타르 시험에 의해 비교 고찰하였다. 모재콘크리트 강도가 클수록 밀도가 컸으며, 부착 시멘트페이스트의 공극량이 감소하므로 흡수율은 작게 나타났다. 순환잔골재를 사용한 모르타르의 압축강도 및 휨강도 특성은 신모르타르의 계면영역과 순환잔골재에 부착된 모르타르의 강도에 의해 지배적인 영향을 받으며, 모재콘크리트의 강도가 작을수록 다공성 재료가 되므로 강도발현이 작게 나타났다. 재령 180일에서 순환잔골재를 사용한 모르타르의 건조수축은 약 $1800{\sim}2000{\mu}m/m$ 정도로 천연잔골재를 사용한 모르타르보다 1.5배 정도 크게 나타났는데 이것은 순환잔골재에 부착된 모르타르가 다공성으로 흡수율이 크기 때문에 나타난 결과로 판단된다. 그러나 동결융해시험에서 순환잔골재를 사용한 모르타르의 내구성은 천연골재와 비슷한 수준으로 모재콘크리트의 강도에 의한 영향은 크지 않은 것으로 나타났다.

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무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 분말 첨가에 따른 시멘트 모르타르와 무극성 마크로 합성섬유의 부착 특성 (Bond Properties of Nonpolar Macro Synthetic Fiber in Cement Mortar with Maleic Anhydride Grafted Polypropylene Powder)

  • 이진형;박찬기
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2A호
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    • pp.137-143
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    • 2011
  • 본 연구는 섬유보강 시멘트 모르타르에서 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌(maleic anhydride grafted polypropylene, mPP) 분말의 첨가가 무극성 마크로 합성섬유(마크로 합성섬유)의 부착특성에 미치는 효과를 평가하였다. 다양한 mPP의 첨가율(시멘트 중량의 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%)에 따른 시멘트 모르타르와 마크로 합성섬유의 부착거동을 평가하기 위하여 Dog-bone 부착시험을 수행하였다. 시멘트 모르타르내에서 마크로 합성섬유의 부착 특성(일반거동, 인발하중 및 계면인성)은 mPP의 사용량 증가할수록 증가하였다. 인발시험 후 마크로 합성섬유 표면의 미세구조 분석은 mPP의 첨가율에 따른 마찰 저항력을 평가하기 위하여 관찰하였다. mPP의 첨가율이 증가할수록 마크로 합성섬유 표면에 긁힘 현상이 증가하였다.

GGBFS 페이스트 및 모르타르의 탄산 : γ-Dicalcium 규산염 대체가 기계적 특성 및 미세 구조 특성에 미치는 영향 (Carbonation of GGBFS paste and mortar: Effect of γ-Dicalcium Silicate Replacement to Mechanical Properties and Microstructure Characteristics)

  • 트란 득 탄;이윤수;옌스뤠이;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.71-72
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    • 2020
  • γ-dicalcium silicate (γ-C2S) is characterized by its strong carbonation reactivity and has the prospect to be utilized as a building material with the added benefit of CO2 capture. This paper aims to point out the impact of γ-C2S on the microstructure characteristics and mechanical properties of GGBFS paste, and mortar samples. Three curing conditions including un-carbonation, natural carbonation, and accelerated carbonation were applied to the research. Besides, hydration products after the carbonation process are also detected. What's more, the carbonation treatment method also meets the requirement of capture more greenhouse gas and recycles the waste products of metallurgy.

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열병합발전소 플라이애시와 순환잔골재를 사용한 무시멘트 모르타르의 공학적 특성 (Engineering Properties of the Non-Cement Mortar using the Fly ash from Combined Heat Power Plant and Recycled Fine Aggregate)

  • 남한국;임정근;이상수
    • 한국건축시공학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.553-559
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    • 2015
  • 본 연구는 순환골재의 재활용 방안 및 시멘트를 대체할 수 있는 결합재에 대한 연구가 필요한 실정으로 고로슬래그, 플라이애시, 열병합플라이애시 등을 시멘트 대체재로 활용하여 무시멘트 모르타르를 제조하고자 하였다. 기초 실험에서는 결합재의 비율 및 알칼리 자극제의 선정을 위한 실험을 실시하였으며, 실험결과 결합재는 플라이애시 20%, 열병합플라이애시 40%를 치환한 경우 가장 높은 강도 값을 나타내었으며 알칼리 자극제로 NaOH 2.5%, $Ca(OH)_2$ 7.5%를 혼합하여 사용할 경우 가장 높은 강도 값을 나타내었다. 따라서 본 실험에서는 기초 실험에서 얻어진 최적 배합을 토대로 순환 잔골재의 치환율에 따른 무시멘트 모르타르의 특성을 검토하여 열병합플라이애시와 순환 잔골재를 사용한 모르타르의 공학적 특성을 분석하고자 하였다. 실험결과, 순환 잔골재의 적정 치환율은 75%인 것으로 나타났다.

급결제 종류 및 양생조건을 고려한 보수용 모르타르의 재료특성 (Material Properties of Repair Mortar Considering Accelerator Type and Curing Conditions)

  • 신승봉;김규용;남정수;신경수;이보경
    • 한국건축시공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.299-306
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    • 2019
  • 최근 구조물 보수보강 사례가 증가되고 있으나 보수용 모르타르의 속경성 부족에 의해 긴급공사의 어려움이 발생되고 있어 모르타르의 급결성을 증대시키고자 AL, AF, CA 급결제와 양생조건을 달리한 강도특성을 검토하였다. 그 결과 경화성상에 있어 CA 시험체가 가장 우수하였으며, 양생조건의 경우 재령 초기에서는 수중양생에서 압축강도가 다소 높아지는 경향을 보였으나 28일에서는 큰 차이가 없었다. 특히, CA 시험체에서 Ettringite생성물이 다량으로 관찰되고 있어, 광물계 급결제의 공극충진 효과에 의한 공극량 감소로 압축강도가 증가하는 것으로 판단된다.

FRP 보강 폴리머 모르터 패널의 역학적 특성 (Mechanical Properties of Polymer Mortar Panel Reinforced by FRP)

  • 유능환;연규석;김기성;이윤수;최동순
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 1999년도 Proceedings of the 1999 Annual Conference The Korean Society of Agricutural Engineers
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    • pp.342-347
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    • 1999
  • This study was initiated to develop a precast polymer concrete panel production method and to describe some engineering properties of FRP (Fiberglass Reinforced Plastics) reinforced polymer mortar. Specimens with different panel thickness and FRP reinforcement were prepared and tested and analyzed with respect to structural behaviors. Cracking moment was mostly affected by the thickness and reinforced FRP. Data of the study could be widely applied to the designing and planning of production processes of many polymer concrete products of which all or some of the components are composed with thin panels.

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3D 프린팅 공법 적용을 위한 모르타르 구성성분 변화에 따른 레올로지 특성 연구 (Study on Rheological Properties of Mortar for the Application of 3D Printing Method)

  • 이호재;김원우;문재흠
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.16-24
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    • 2018
  • 본 연구에서는 3D 프린팅 공법 적용을 위한 콘크리트 기초 레올로지 분석을 목적으로 실험을 수행하였다. 콘크리트 구성성분 중 유동특성에 큰 영향을 미치는 인자(W/B, binder Type, replacement ratio, super plasticizer dosage)의 변화에 의한 레올로지 특성(rheological properties)을 실험적으로 분석하였다. 실험은 페이스트와 모르타르 크게 두 가지 인자로 구분하여 수행하였다. 페이스트 실험에서는 W/B, binder type, replacement ratio, super plasticizer dosage를 주요 변수로 설정하여 레올로지를 분석했다. 모르타르 실험에서는 W/B와 sand ratio에 따른 레올로지 특성을 분석했다. 결과적으로 W/B가 증가될수록 viscosity가 감소하였으며, FA를 치환할 FA 비율이 증가됨과 함께 viscosity가 증가하였다. 유동성 증가를 위해서는 SF를 5%만 치환해도 shear stress를 감소시키며 viscosity는 약 83%까지 감소되었다. 모르타르 레올로지 평가를 통해 W/B 30~40% 구간에서 큰 폭의 변화가 일어나는 임계치 구간이 존재하는 것으로 분석됐다. 또한 동일 W/B 내에서는 sand 비가 50~60% 구간에서 shear stress가 두 배 이상 증가하는 임계 구간이 존재하는 것으로 분석됐다.