• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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• pp.155-160
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• 2000

In this paper, we investigated quality properties for the expansive of the CaO-$CaSO_4$ family which used to compensate dry-shrinkage in the floor mortar of On-Dol heating System. This experimental study established the mix condition with quantity of the expansive and is to investigate the relativity between the compress strength and the length change and the relativity between the chemical properties and the length change with the analysis of the physical and chemical properties. As a result of the study, the expansive is controlled by more the CaO than the $CaSO_4$. The relativity between the compress strength and the length change is expressed by exponential function, showing that if the expansive performance is increased, the compress strength is decreased. And the relativity between the chemical properties and the length change is only relative the quantity of the F-CaO among the chemical properties, is expressed by the second order function, showing that if the F-CaO is increased, the expansive performance is increased.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.314-320
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• 2001

본 연구에서는 온돌바닥 모르터에서 쉽게 발생하는 균열을 저감시키기 위해 사용되는 팽창재 중에서 석회-석고계 팽창재의 품질 특성에 대한 연구결과이다. 본 연구는 팽창재 함량별 배합조건을 설정하여, 석회-석고계의 팽창원리를 실험적으로 검증하여 보았고, 배합조건에 따른 팽창성능을 길이변화율 실험결과로부터 분석하였다. 실험결과 팽창성능을 증가시키면 압축강도는 지수함수적(Y = A $e^{-x}$)으로 감소함을 확인하였다. 또한 팽창시멘트 제조시 품질관리의 일환으로 실시하는 화학성분치와 팽창성능과의 회귀 분석 결과, 화학성분치(분말도, +44$\mu\textrm{m}$R, F-CaO, S $O_3$, L.0.1) 중에서 F-CaO 함량이 팽창성능에 영향을 미치는 주요인자인 것으로 분석되었고, F-CaO함량이 증가하면 팽창성능도 증가하며 2차 함수 관계를 갖는 것으로 분석되었다.다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권2호
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• pp.183-192
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• 2001

산업부산물을 이용하여 3CaO.3Al$_2$O$_3$.CaSO$_4$(C$_4$A$_3$S) 클링커를 합성하였다. 이때, 원료 물질은 산업부산물로 플라이 애쉬, 고로 수쇄 및 괴재슬래그를 $Al_2$O$_3$원으로 그리고 부산석고를 SO$_3$원으로 이용하였으며, CaO원으로 천연석회석을 사용하였다. 제조된 $C_4$A$_3$S 클링커를 CaSO$_4$, CaO를 배합하여 CSA계 팽창재를 제조하였으며, 일반 포틀랜드 시멘트(OPC)에 10 wt.% 첨가하여 수화 및 물성 특성을 조사하였다. 주요 수화생성상은 에트링자이트 및 수산화칼슘이었다. 수화시 에트링자이트의 생성으로 인해 팽창 및 경화체가 치밀화되어 건조수축이 감소되었고, 강도(압출, 인장, 휨)가 향상되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권4호
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• pp.388-394
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• 2000

The C4A3S clinker was prepared by the solid-state reaction. The mixture of raw materials; calcite, kaoline and gypsum, was fired at 135$0^{\circ}C$ for 1hr and cooled rapidly in air. C4A3S type expansive was made with C4A3S clinker, CaO and CaSO4. The cement replaced by 10 wt.% C4A3S type expansive was investigated by the measurement of the strength(compressive, tensile, flexural) and length change at various curing conditions. Hydration products were mainly ettringite, monosulfate and Ca(OH)2. The densification and the expansion due to the formation of ettringite during the hydration increased strength and reduced the drying shrinkage of hardened cement.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권9호
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• pp.859-866
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• 2003

칼슘설포알루미네이트계 팽창시멘트는 수화하여 ettringite, monosulfate 등의 수화물을 생성하여 경화체의 수축을 보삼함으로써, 균열 발생을 방지한다. 본 실험에서는 칼슘설포알루미네이트계 팽창시멘트의 수화특성을 규명하기 위하여 화학성법으로 3CaO.$3A1_2$$O_3$.$CaSO_4$($C_4$$A_3$S)을 제조하였으며, $C_4$$A_3$S-Ca(OH)$_2$-CaSO$_4$.2$H_2O$-C$_3$A계의 수화특성을 알아보았다. 화학성법에 의해 $1300^{\circ}C$에서 잘 발달한 $C_4$$A_3$S를 제조할 수 있었고, $C_4$A$_3$S-Ca(OH)$_2$-CaSO$_4$.2$H_{2}O$계의 주요수화 생성물은 ettringite이었으며, $C_4$A$_3$S-Ca(OH)$_2$-CaSO$_4$.$2H_2O$-C$_3$A는 수화초기에 ettringe를 생성하였다가 석고가 소비되면서 monosulfate로 전이하였다.

• 지질공학
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• 제12권1호
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• pp.95-109
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• 2002

새로이 형성되는 이차광물들이 콘크리트의 조기 성능 저하 (열화)에 미치는 영향은 현재까지 명확히 규명되지 않고 있다. 이들 광물들은 시멘트 페이스트와 골재간의 화학적 반응의 결과로 시멘트 페이스트 내에 형성된다. 조기 성능 저하 현상을 보이는 미국 아이오와주의 콘크리트 포장의 고속도로들로부터 채취된 시료들 내의 골재와 시멘트 페이스트에서의 화학적 광물학적 변화를 규명하기 위하여 암석학적 관찰과 SEM/EDAX 분석을 실시하였다. 이러한 분석에 의거 성능 저하에 연관된 이차광물의 형성과 팽창 메카니즘에 대하여 연구하였다. 브루사이트(Brucite, Mg(OH)2)는 골재의 탈백운석화(dedolomitization) 반응의 결과로 시멘트 페이트스 내에 생성되는 잠재적인 팽창성 광물이다. 시멘트 페이스트의 균열현상은 이들 광물과 공간적인 연관성을 보여주지는 않으나, 대부분이 극 미세입자의 크기로 조기 성능 저하 현상을 나타내는 콘크리트의 시멘트 페이스트 내에 광범위하게 산재되어 나타난다. 무수한 미세공간들에서의 이들 광물 성장에 의한 팽창성 응력은 콘크리트내부의 약한 부분에서 균열로 나타난다. 에트린자이트(3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O)는 많은 작은 공극들을 완전히 채우고 있으며, 큰 공극들의 가장자리에 테두리와 같은 형태로 나타난다. 미세한 에트린자이트가 많은 콘크리트 시료들의 시멘트 페이스트에 산재해서 나타나기도 한다. 조기 성능 저하의 원인이 되는 시멘트 페이스트의 심한 균열이 에트린자이트와 공간적으로 연관되어 나타나는데, 이러한 사실은 에트린자이트가 콘크리트의 성능 저하에 기여한다는 것을 지시한다. 황철석 (FeS2)이 일반적으로 골재 내에 산재하는데, 이 광물의 산화작용의 산물이 많은 콘크리트 시료들에서 관찰된다. 이런 황철석의 산화작용은 에트린자이트를 형성하기 위한 황산염을 공급하게된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권3호
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• pp.234-240
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• 2003

보통 포틀랜드 시멘트에 CSA계 팽창재를 l0 wt% 혼합한 시멘트 경화체를 MgS $O_4$. 7$H_2O$ l0 wt%로 제조된 용액에 침지시켜 물성을 측정하였다. 재령의 경과에 따라서 압축강도, 수화생성물 및 미세구조변화를 관찰한 결과 천연원료로 제조된 CSA계 팽창재［No. 6(C/(equation omitted) : 2.29, A/(equation omitted) : 0.16)]는 초기에 미세한 에트링자이트 생성 및 후기에는 $\beta$-C$_2$S의 수화 반응으로 경화체가 치밀화되어 OPC 보다 $Mg^{2＋}$, S $O_4$$^{2－}$ 이온의 확산에 대한 저항성이 증가되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.369-374
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• 2004

$C_4A_3S$ 합성은 천연원료인 석회석과 산업폐기물 및 부산물인 수산화알루미늄, 이수석고를 일정혼합비로 균일하게 혼합하여 20, 400, 600, $1200^{\circ}C$에서 1시간 소성 후 급냉하여 $C_4A_3S$ 클링커를 합성하였다. 합성한 클링커를 보통 포틀랜드 시멘트에 10 wt%치환하여 수중 양생하에서 수화반응 및 물성특성을 조사하였다. $1200^{\circ}C$에서 $C_4A_3S$ 클링커가 합성됨을 X-Ray diffraction pattern으로 관찰할 수 있었다 $1200^{\circ}C$에서 소성된 시료는 급결성을 띠었으며, 압축강도는 보통 포틀랜드 시멘트보다 20~30% 정도 높게 나타났다. 주요 수화생성물은 ettringite, 수산화 칼슘이며, ettringite의 팽창으로 인하여 모르타르의 건조수축이 보통 포틀랜드 시멘트보다는 낮게 나타났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권7호
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• pp.483-489
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• 2005

For the raw materials of 3CaO$\cdot$3Al$_{2}$O$_{3}$ $\cdot$CaSO$_{4}$(CSA) clinker manufacturing, the applications of industrial wastes such as waste shell, spent oil-refining catalyst and desulfurized gypsum were examined. The c1inkerbility of the raw mix and the behaviour of formation of clinker minerals were studied and then some hydraulic properties of cements containing the clinker were also investigated. By virtue of the high reactivity of thermally decomposed raw materials, CSA clinkers were obtained at relatively low temperature of 1250$^{\circ}C$ and thus oil-refining catalysts were more desirable than aluminium hydroxide as an aluminous raw material. The expansive cement samples showed somewhat lower flow value than that of OPC, but their compressive strengths were developed earlier and higher than that of OPC due to formation of ettringite in the early hydration time, which indicated the possibility of practical use of low-cost CSA clinker using industrial wastes only.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.127-132
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• 2018

순환유동층 보일러애시(CFBC ash)는 매년 발생량이 증가하고 있으며, 대부분 활용성이 제한되어 매립, 폐기되고 있는 실정이다. 순환유동층 보일러애시의 화학조성 주성분은 $SiO_2$, CaO, $CaSO_4$로써, 물과 반응하여 시멘트와 유사한 자기수경성을 가지고 있다. 본 연구에서는 순환유동층 보일러애시의 자기수경성을 활용하여, 폴리머 혼입 보수 모르타르를 개발하기 위한 최적배합을 도출하고자 하였다. 폴리머 혼입 보수 보르타르 개발을 위해 순차적으로 3 Case의 배합을 설정하고 기초 물성을 확인하였다. 그 결과, 순환유동층 보일러애시에 실리카흄 10% 혼입과 폴리머 1.0% 혼입, 팽창재 3.5% 혼입에서 최적의 결과를 얻을 수 있었다.