• 콘크리트학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.557-563
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• 2009

이 연구는 수열합성반응을 통해 규사분을 사용한 무기질 다공성 규산칼슘 재료의 특성에 관한 것으로, 다양한 제조과정에 의해 발생하는 규산질 부산물을 사용한 소음 저감용 다공성 경화체 개발을 위한 기초적 자료로 사용하고자 하였다. 오토클레이브 양생 시편의 제조를 위해 다양한 칼슘질 재료를 사용하였고 규산질 재료는 규사분을 사용하였다. 이 연구에서, W/B와 C/S비에 따라 밀도와 강도 특성, 공극의 형태를 위한 현미경, 오토클레이브양생 후의 수화물 검사를 위해 주사전자현미경과 엑스선회절분석을 각각 수행하였다. 측정 결과로 굳지 않은 상태에서 W/B가 증가할 수록 슬러리 밀도는 점점 감소하고 이러한 경향은 굳은 상태에서도 유사하게 나타났다. 압축강도는 C/S비 0.85 시편이 가장 높게 나타났다. 토버모라이트는 C/S비와는 상관없이 모든 시편에서 생성되었다. 공극구조를 확인하기 위해, 기존에 사용되고 있는 다공질 규산칼슘 제품(ALC, 무기질 흡음재)을 비교했다. 관찰 결과, 기존의 무기질 흡음형 다공성 경화체 기공과 유사한 형상을 보였다. 따라서 이러한 결과를 바탕으로 소음저감형 다공성 경화체의 개발 가능성을 확인 할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.159-168
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• 2011

본 연구에서는 분산제 코팅을 통해 성능 개선된(EP) 나일론 섬유를 혼입한 자기충전 콘크리트의 가능성을 알아보고자 하였으며, 이를 위한 실험 방법으로 나일론 섬유 길이와 다른 유기계 섬유(폴리프로필렌, 셀룰로오스)를 혼입한 경우 그리고 광물질 혼화재(고로슬래그 미분말, 플라이애쉬)의 종류를 달리 혼합한 2성분계 및 3성분계의 경우를 가지고 자기충전 콘크리트의 특성을 검토하였다. 이 실험 결과를 토대로 하여 실구조물 적용을 위한 Mock-up Test를 성능 개선된 나일론 섬유를 혼입한 자기충전콘크리트 와 일반콘크리트를 비교하여 실구조물 활용 가능성을 검토 하였다. 그 결과 굳지 않은 자기충전 콘크리트의 특성, 경화된 자기충전 콘크리트의 특성 및 내구특성을 종합해 볼 때 성능 개선된(EP) 나일론 섬유가 우수함을 알 수 있었고, 성능 개선된 나일론 섬유에 따른 광물질 혼화재 사용에서는 플라이애쉬 보다 고로슬래그 미분말이 우수함을 알 수 있었다.

• Advances in concrete construction
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• 제7권3호
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• pp.175-181
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• 2019

Low-calcium fly ash (LCFA) were used to prepare cement/LCFA specimens in this study. The basic physical properties including water demand, fluidity, setting time, soundness and drying shrinkage of cement/LCFA paste were investigated. The effects of curing time, immersion time and wet-dry cycles in 3% $Na_2SO_4$ solution on the compressive strength and the microstructures of specimens were also discussed. The results show that LCFA increases the water demand, setting time, soundness of cement paste samples. 50% and 60% LCFA replacement ratio decrease the drying shrinkage of hardened cement paste. The compressive strength of plain cement specimens decreases at the later immersion stage in 3% $Na_2SO_4$ solution. The addition of LCFA can decrease this strength reduction of cement specimens. For all specimens with LCFA, the compressive strength increases with increasing immersion time. During the wet-dry cycles, the compressive strength of plain cement specimens decreases with increasing wet-dry cycles. However, the pores in the specimens with 30% and 40% LCFA at early ages could be large enough for the crystal of sodium sulfate, which leads to the compressive strength increase with the increase of wet-dry cycles in 3% $Na_2SO_4$ solution. The microstructures of cement/LCFA specimens are in good agreement with the compressive strength.

• Advances in concrete construction
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• 제11권1호
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• pp.73-80
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• 2021

Rice Husk Ash (RHA) geopolymer paste activated by sodium aluminate were characterized by X-ray diffractogram (XRD), scanning electron microscope (SEM), energy dispersion X-Ray analysis (EDAX)and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Five series of RHA geopolymer specimens were prepared by varying the Si/Al ratio as 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 and 3.5. The paper focuses on the correlation of microstructure with hardened state parameters like bulk density, apparent porosity, sorptivity, water absorption and compressive strength. XRD analysis peaks indicates quartz, cristobalite and gibbsite for raw RHA and new peaks corresponding to Zeolite A in geopolymer specimens. In general, SEM micrographs show interconnected pores and loosely packed geopolymer matrix except for specimens made with Si/Al of 2.0 which exhibited comparatively better matrix. Incorporation of Al from sodium aluminate were confirmed with the stretching and bending vibration of Si-O-Si and O-Si-O observations from the FTIR analysis of geopolymer specimen. The dense microstructure of SA2.0 correlate into better performance in terms of 28 days maximum compressive strength of 16.96 MPa and minimum for porosity, absorption and sorptivity among the specimens. However, due to the higher water demand to make the paste workable, the value of porosity, absorption and sorptivity were reportedly higher as compared with other geopolymer systems. Correlation regression equations were proposed to validate the interrelation between physical parameters and mechanical strength. RHA geopolymer shows comparatively lower compressive strength as compared to Fly ash geopolymer.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2003년도 추계정기총회 및 국제심포지엄
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• pp.134-138
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• 2003

이 논문의 목적은 산업부산물인 플라이애쉬의 재활용을 높이기 위해 플라이애쉬를 대량으로 사용한 플라이애쉬 경화체를 제작 하였다. 단위시멘트량의 90%를 플라이애쉬로 대체하여 제작한 이 경화체의 압축강도, 탄성계수 등 기초적인 물성을 파악하여 구조용 건설재료로 실용화하기 위한 기초적 자료를 제시하고자 한다. 물-시멘트비를 변수로 하여 플라이애쉬 경화체의 휨강도를 측정한 결과 물-결합재비, 잔골재율이 증가할수록 파괴에너지가 감소하였다. 이러한 이유는 파괴에너지가 강도의 영향을 크게 받기 때문으로 판단된다. 이번 실험으로 플라이애쉬 경화체의 기초물성은 기존 콘크리트에 많이 접근했음을 알 수 있었다. 하지만 구조용 건설자재로 도입되기 위해서는 건조수축, 크리프, 동결융해 등의 내구성 실험도 계속 수행되어야 할 것이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.67-74
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• 2016

이 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled CNT) 혼입량을 Binder 중량 대비 0.1, 0.3, 0.5%로 다르게 하여 CNT 혼입량에 따른 CNT 보강 시멘트 복합체의 굳지 않은 상태에서의 유동특성, 강도 및 강도발현 특성 등을 살펴보았다. 유동특성에 대한 실험결과, CNT 혼입량이 증가함에 따라 굳기 전 상태의 작업성이 저하되는 것으로 나타났으며, 레올로지 실험에서는 CNT 혼입량 증가에 따라 소성점도의 감소와 항복응력의 증가를 확인할 수 있었다. 또한 레올로지 실험에서 얻은 흐름곡선에서는 낮은 전단속도에서의 틱소트로피 현상이 높은 CNT 혼입량에서 더욱 뚜렷하게 나타나는 것을 볼 수 있었다. CNT 혼입량 증가에 따른 강도특성 실험결과에서는 압축강도 및 인장강도 모두 CNT 혼입량이 증가함에 따라 향상되는 것으로 나타났으며, 압축강도에 대한 CNT 보강에 따른 강도향상 효과가 인장강도에 비해 더 크게 나타났다. 한편 재령별 강도 측정 결과에 따르면 CNT 혼입이 초기강도 발현에도 효과적인 것을 확인할 수 있었다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제8권3호
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• pp.213-228
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• 2014

Alkali-activated binder (AAB) is recently being considered as a sustainable alternative to portland cement (PC) due to its low carbon dioxide emission and diversion of industrial wastes and by-products such as fly ash and slag from landfills. In order to comprehend the behavior of AAB, detailed knowledge on relations between microstructure and mechanical properties are important. To address the issue, a new approach to characterize hardened pastes of AAB containing fly ash as well as those containing fly ash and slag was adopted using scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectra microanalyses. The volume stoichiometries of the alkali activation reactions were used to estimate the quantities of the sodium aluminosilicate (N-A-S-H) and calcium silicate hydrate (CSH) produced by these reactions. The 3D plots of Si/Al, Na/Al and Ca/Si atom ratios given by the microanalyses were compared with the estimated quantities of CSH(S) to successfully determine the unique chemical compositions of the N-A-S-H and CSH(S) for ten different AAB at three different curing temperatures using a constrained nonlinear least squares optimization formulation by general algebraic modeling system. The results show that the theoretical and experimental quantities of N-A-S-H and CSH(S) were in close agreement with each other. The $R^2$ values were 0.99 for both alkali-activated fly ash and alkali-activated slag binders.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.109-116
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• 2008

본 연구는 시멘트계의 self-healing 반응에 대한 정보와 콘크리트용 구체방수재가 self-healing에 미치는 영향에 대한 정보를 얻기 위하여 수행되었다. 우선 시멘트페이스트를 준비하여 7, 14, 28일간 양생한 다음 분쇄하여 두께가 1 mm 이하인 시편을 분리하였다. 분리한 시편은 밑면과 윗면을 젖은 헝겊으로 감싼 다음 용기에 담아 7일, 28일간 보관하였다. 그 후 젖은 헝겊으로 덮어 두었던 시편을 대상으로 아세톤을 사용하여 수화 정지 작업을 한 다음 XRD, DSC, SEM, EDX를 사용하여 분석하였다. 이러한 분석 결과 시멘트의 self-healing에 대한 정보를 얻을 수 있었다. 시멘트는 self-healing의 특성을 가지고 있으며 이러한 현상은 물의 존재에 큰 영향을 받게 된다. 또한 self-healing은 수화 초기에 더욱 빠르고 효과적인데, 이는 수화 초기 일수록 미반응 시멘트 성분의 함량이 높아 추가적인 수화반응을 일으키기가 수월하기 때문이다. 또한 연구 결과 콘크리트용 구체방수재가 시멘트계의 self-healing에 상당한 영향을 미치는 것을 확인하였다. 구체방수재는 시멘트의 self-healing 효과를 증대시켜주며, 특히 C 구체방수재를 사용한 시편에서는 침상 또는 섬유상의 수화생성물이 다량 존재하는 것으로 나타났으며, 이들 상은 에트린자이트로 예상되어진다. 이들 수화생성물이 시멘트계의 self-healing 효과를 증진하는데 매우 효과적인 것으로 판단된다.

• Computers and Concrete
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• 제17권3호
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• pp.423-433
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• 2016

After the industrial of steelmaking by-products are processed properly, they can be used in civil engineering, not only as a substitute for natural resources and to reduce costs, but also to provide environmental protection. This study used different amounts (10%, 20%, 30%, 40%,and 50%) of desulphurization slag to replace natural fine aggregates in ready-mixed soil materials, and tested the physical and fresh properties (slump, slump flow, tube flow, initial setting time, and bleeding) and hardened properties (compressive strength, ball drop, ultrasonic pulse velocity) of the materials. The variations between the performances of the materials with different mix proportions were discussed. When desulphurization slag is used in RMSM, the workability can be enhanced obviously significantly. When the replacement of desulphurization slag is 50%, the slump flow is increased by 110mm compared with the control group, and the initial setting time increases as the replacement increases, because of bleeding. When the replacement is 10% and 20%, the compressive strength at various ages is higher than that of the control group. When the replacement is 10%, the compressive strength at 7 days is higher than that of the control group by 60%, and the ultrasonic pulse velocity is proportional to the compressive strength, which increases with age and decrease as the replacement increases. An appropriate replacement can effectively accelerate construction, and allow projects to be finished ahead of schedule; therefore, an appropriate replacement, is applicable for ready-mixed soil materials.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.89-97
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• 2005

최근 천연골재 자원의 고갈과 환경규제의 강화로 인해 콘크리트용 잔골재의 수급문제가 건설산업분야에서 시급히 해결해야할 문제로 대두되고 있어 폐기콘크리트를 활용한 재생잔골재의 콘크리트용 잔골재로의 활용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 한편 화학발전소 및 열병합발전소에서 발생되는 석탄회는 그 발생량이 계속적으로 증가하고 있으며, 석탄회중 플라이애시를 콘크리트용 혼화재료로서 사용할 경우 시공성 및 점성 개선, 장기강도 증가 및 수화열 저감 등 많은 장점으로 인하여 보통 콘크리트에서의 활용이 증가하고 있는 실정이나, 재생콘크리트의 혼화재로 활용하기 위한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에 서는 재생잔골재 및 플라이애시 대체율에 따른 굳지않은 특성, 경화특성, 내구특성을 실험 실증적으로 검토 분석함으로서 재생잔골재를 콘크리트용 잔골재로 활용할 수 있을 뿐만 아니라 플라이애시를 재생콘크리트의 혼화재로 활용하기 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. 연구 결과 재생잔골재를 대체한 경우 굳지않은 성상, 정화성상 및 내구성상이 재생잔골재 100%을 치환했을 때 천연잔골재를 사용한 콘크리트와 유사한 수준으로 나타나 콘크리트용 잔골재로서 재생산골재의 활용이 가능한 것으로 사료되었으며, 플라이애시를 고품질 재생잔골재를 사용한 재생콘크리트용 혼화재로 활용함으로서 시공성, 공학적 특성 및 내구특성 등의 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.