Carbon-ceramic composites were fabricated by using fly ash and PANOX fibers as reinforcement. Fly ash, because of its small size particles e.g. submicron to micron level can be effectively dispersed along with fibrous reinforcements. Phenolic resin was used as carbon precursor. Both dry as well as wet methods were used for forming composites. The resulting composites were characterized for their microstructure, thermal and mechanical properties. The microstructure and mechanical properties of composites are found to be dependent on type of the fly ash, fibrous reinforcements as well as processing parameters. The addition of fly ash improves hardness and the fibers, which get co-carbonized on heat treatment, increase the flexural strength of the carbon-ceramic composites. Composites with dual reinforcement exhibit about 30-40% higher strength as compared to the composites made with single reinforcement, either with fly ash as filler or with chopped fibers.
This study In order to reduce the amount of cement that generates a large amount of carbon dioxide and attempts to find a recycling method to solve environmental problems by using biomass fly ash. Experiments were conducted according to replacement ratio of biomass fly ash based on GGBFS, The test items are flowability, air content, unit volume weight, water absorption, flexural strength and compressive strength. As a result of the experiment, as increased replacement ratio of biomass fly ash, the flowability and air content was increased. As increased replacement ratio, the density was decreased and water absorption was increased. The compressive strength tended to decrease as increased replacement ratio. The flexural strength tended to increased as increased replacement ratio.
Fly ash is glassy dust collected from coal fired power plant. Recently, much research for fly ash conducted in Korea and fly ash is a valuable material especially when it used in high strength, high flowable, high durability concrete. But it varies with coal source, coal grinding and boiler conditions. Therefore, it is important that quality control of fly ash itself to get high quality concrete. In this study, over 20 samples of Poryong and Samchonpo fly ashs are tested and analyzed. The physical, chemical properties of fly ash and their relationships are investigated and it can be applied to quality control of concrete.
본 연구는 소성공정으로 MSWI fly ash를 혼합한 일차점토와 적황토 공시체의 특성을 알아보기 위하여 진행되었다. 최대 20 wt% MSWI fly ash를 혼합한 공시체는 SEM, UTM, ICP 등의 방법으로 분석되었으며, 그 결과 $P_{10}$공시체는 휨강도가 증가하였고, $R_5$공시체는 압축강도와 휨강도가 증가하였다. 또한 중금속 용출량도 기준치를 만족하였다. 이것은 MSWI fly ash가 소성공정에 의한 벽돌제조에서 기존 재료의 부분대체에 적합하다는 것을 나타내는 것이다.
The rich recipe of ultra high performance concrete (UHPC) offers the higher mechanical, durability and dense microstructure property. The variable like cement/sand ratio, amount of supplementary cementitious material, water/binder ratio, amount of fiber etc. alters the UHPC hardened properties to any extent. Therefore, to understand the effects of these variables on the performance of UHPC, inevitably a stage-wise development is required. In the present experimental study, the effect of sand/cement ratio, the addition of finer material (fly ash and quartz powder) and, hybrid fiber on the fresh, compressive and microstructural property of UHPC is evaluated. The experiment is conducted in three phases; the first phase evaluates the flow value and strength attainment of ingredients, the second phase evaluates the efficiency of finer materials (fly ash and quartz powder) to develop the UHPC and the third phase evaluate the effect of hybrid fiber on the flow value and strength of ultra high performance hybrid fiber reinforced concrete (UHP-HFRC). It has been seen that the addition of fly ash improves the flow value and compressive strength of UHPC as compared to quartz powder. Further, the usage of hybrid fiber in fly ash contained matrix decreases the flow value and improves the strength of the UHP-HFRC matrix. The dense interface between matrix and fiber and, a higher amount of calcium silicate hydrate (CSH) in fly ash contained UHP-HFRC is revealed by SEM and XRD respectively. The dense interface (bond between the fiber and the UHPC matrix) and the higher CSH formation are the reason for the improvement in the compressive strength of fly ash based UHP-HFRC. The differential thermal analysis (DTA/TGA) shows the similar type of mass loss pattern, however, the amount of mass loss differs in fly ash and quartz powder contained UHP-HFRC.
플라이애쉬를 콘크리트 혼화재로 사용할 경우 수화열의 저감, 내화학성의 증대, 건조수축의 저감, 장기강도의 개선 등의 여러 가지 장점이 있으나, 3일 이내의 초기강도 발현이 낮은 점과 성분중의 미연탄소분의 영향으로 인하여 AE제 흡착에 의한 공기량의 변동 등의 몇 가지 이유로 인하여 일부 공사를 제외하고는 일반적으로 10% 전후만을 사용하고 있다. 본 연구에서는 플라이애쉬 사용량을 시멘트량의 최대 30%까지 치환하고, 이때 발생할 수 있는 초기강도를 개선하기 위하여 무기질계 혼합재인 CSA 및 제지애쉬를 플라이애쉬 사용량의 8, 20%를 혼합하여 조기강도 특성 및 미소수화열 발생에 의한 조기강도 개선 가능성에 분석을 하였다. 미소수화열 측정결과 플라이애쉬를 10, 20, 30% 치환한 경우 강도에 영향을 줄 수 있는 제 1 Peak의 발열량 및 발현 시간이 OPC 배합보다 낮고 늦게 나타나고 있으며, CSA 및 제지애시를 혼입할 경우 발열량이 증가하고 시간도 단축되는 것으로 나타났다. 특히 제지애시를 혼합할 경우 강도에 영향을 줄 수 있는 제 2 Peak의 발현 시간 및 발열량이 OPC와 유사한 것으로 나타났다. 응결시간의 경우 CSA 및 제지애시를 혼입할 경우 플라이애쉬 배합보다 단축되는 것으로 나타났으며, 이는 미소수화열 발열량과 상관성이 있는 것으로 나타났다. 압축강도의 경우 플라이애쉬 배합에 CSA 및 제지애시를 혼입항 경우 조기강도 증진효과가 있는 것으로 나타났으며, 특히 제지애시를 혼입할 경우 강도 증진이 효과적으로 나타나는 것으로 분석되었다. 따라서 플라이애쉬를 다량 사용할 경우 이에 따르는 조기강도 하락 방지에 CSA 및 제지애시가 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 검토되었다.
In this paper, the estimation of compressive strength of concrete incorporating fly ash subjected to high temperature is discussed. Ordinary Portland cement and fly ash cement(30% of fly ash) were used, respectively. Water to binder ration ranging from 30% to 60% and curing temperature ranging from $20^{\circ}C{\sim}65^{\circ}C$ were also adopted for the experimental parameters. According to results, at the high temperature, FAC had higher strength development at early age than OPC concrete and it kept its high strength development at later age due to accelerated pozzolanic reaction subjected to high temperature. For strength estimation, Logistic model based on maturity equation and Carino model based on equivalent age were applied to verify the availability of estimation model. It shows that fair agreements between calculated values and measured values were obtained evaluating compressive strength with logistic curve. The application of logistic model at high temperature had remarkable deviations in the same maturity. Whereas, the application of Carino model showed good agreements between calculated values and measured ones regardless of type of cement and W/B. However, some correction factors should be considered to enhance the accuracy of strength estimation of concrete.
This paper presents a mathematical model for strength and porosity of mortars made with ternary blends of ordinary Portland cement (OPC), ground rice husk ash (RHA) and classified fly ash (FA). The mortar mixtures were made with Portland cement Type I containing 0-40% FA and RHA. FA and RHA with 1-3% by weight retained on a sieve No. 325 were used. Compressive strength and porosity of the blended cement mortar at the age of 7, 28 and 90 days were determined. The use of ternary blended cements of RHA and FA produced mixes with good strength and low porosity of mortar. A mathematical analysis and two-parameter polynomial model were presented for the strength and porosity estimation with FA and RHA contents as parameters. The computer graphics of strength and porosity of the ternary blend were also constructed to aid the understanding and the proportioning of the blended system.
본 연구에서는 단위수량 저감에 따른 하이볼륨 플라이애시 콘크리트의 강도 발현 특성을 평가하였으며, 목표강도 3수준 (40, 30 및 20MPa) 및 단위수량 변화에 따라 콘크리트를 제조하였다. 실험결과, 향상된 유동성은 50%이상의 플라이애시를 사용한 경우 플라이애시 구형 입자들의 볼베어링 효과, 플라이애시의 정전기적 반발력 및 플라이애시의 입도분포의 결과로 얻어졌으며, 이를 통하여 플라이애시 혼합이 콘크리트에 요구되는 물의 양을 감소시키는 것으로 나타났다. 또한 단위수량을 저감한 하이볼륨 플라이애시 콘크리트의 조기 강도는 일반적인 단위수량의 배합보다 약 66% 이상 향상되는 것으로 나타났다.
본 논문에서는 플라이애시 콘크리트의 재령에 따른 변화를 예측하기 위한 모델식을 제시하고 그 모델식의 유효성을 검토하였다. 기존에 행해졌던 실험결과를 모델식을 이용하여 회귀분석한 후에 그 결과를 플라이애시 대체량과 물-시멘트비에 따라 분석하였다. 해석결과에 의하면 예측 모델식은 실험결과를 일정오차내에서 잘 모델링하였다. 그러나 물-시멘트비가 매우 작은 경우에는 플라이애시 대체량이 증가하면 실험값과 예측값의 오차가 조금 증가하는 경향을 나타내었다. 플라이애시 대체량이 증가할수록 한계상대압축강도의 크기가 증가하였고 초기 겉보기 활성에너지도 한계상대압축강도와 같이 플라이애시 대체량이 증가할수록 증가하였다. 0.40이하의 물-시멘트비에서는 한계상대압축강도와 겉보기 활성에너지의 크기가 일정하고 물-시멘트비가 0.40을 초과하면 물-시멘트비의 증가에 따라 한계상대압축강도와 겉보기 활성에너지가 조금씩 증가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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