• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권3호
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• pp.399-409
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• 2021

백운석을 칼슘/마그네슘 화합물 소재로 활용하기 위해 마이크로웨이브 소성로(950 ℃, 60 min)을 이용하여 소성하여 고반응성 경소백운석(CaO·MgO)을 제조하였다. Hydration test(ASTM C 110) 기준에 따라 실험을 실시하였으며 수화 반응성 결과, 중 반응성(max 74.1 ℃, 5 min)으로 분석 되었다. 경소백운석의 수화 반응에 기초하여 경소백운석과 염(MgCl₂·6H₂O) (a) 1:1, (b) 1:1.5, (c) 1:2 wt%로 실험을 진행하였다. 염 첨가 비율이 증가 할수록 경소백운석의 MgO가 Mg(OH)₂로 증가되는 것을 X-선 회절 분석 결과 확인하였다. 분리 반응 후 칼슘은 CaCl₂ 용액 상태로 80 ℃, 24 시간 동안 교반시켜 흰색 결정체인 CaCl₂가 제조 되었다. XRD 분석 결과, CaCl₂·(H₂O)x(calcium chloride hydrate)로 경소백운석과 염 첨가 반응에 의한 CaO는 CaCl₂로 분리 되는 것을 확인하였다. 그리고 CaCl₂ 용액에 NaOH 첨가 반응으로 순도 99 wt%의 Ca(OH)₂ 합성하였으며, 합성된 Ca(OH)₂를 열처리 과정을 통하여 CaO를 제조하였다. 탄산칼슘을 제조하기 위해 CaCl₂ 용액에 Na₂CO₃ 첨가 반응으로 CaCO₃를 합성하였으며, 형상은 큐빅(cubic) 형태로 순도 99 wt%로 분석 되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.305-313
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• 2003

본 연구에서는 외기와의 열전달을 나타내는 외기대류계수에 관한 실험을 실시하였다. 외기대류계수에 관한 기존의 모델에서 나타났던 문제점을 해결하기 위해 실험변수로 풍속외에 거푸집의 종류(목재, 철재)를 선정하였다. 실험결과를 이용하여 외기대류계수를 산정하고자 열평형 방정식을 이용한 수치해법을 사용하였으며, 이론적인 고찰을 통해 각 거푸집별로 풍속에 따른 외기대류계수의 변화를 예측할 수 있는 모델식을 제안하였다. 제안된 모델식에 의하면, 모든 경우에 풍속에 따라 외기대류계수가 증가하는 경향을 보였으나 거푸집의 사용여부나 거푸집 재료에 따라 다른 양상을 보이는 것을 알 수 있었다. 이러한 양상의 차이는 거푸집 재료의 열특성에 의해 결정되는 것으로 외기대류계수는 거푸집이 없는 경우, 철재 거푸집을 사용한 경우, 목재 거푸집을 사용한 경우의 순으로 풍속의 영향을 받는 것으로 나타났다. 제안된 모델식을 이용하면 수화열에 의한 콘크리트 구조물의 온도해석시 보다 정확한 결과를 얻을 수 있을 것으로 사료되며, 향후 이러한 열특성계수에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.99-107
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• 2011

이 연구는 대용량 지상식 LNG 저장탱크에 사용할 고강도 자기충전 콘크리트의 최적배합 조건을 도출하고, 현장적용을 위한 기본 자료를 제안하기 위한 것이다. 60~80 MPa 고강도 자기충전 콘크리트를 적용하면, 벽체두께의 감소와 자기충전성에 따른 인력절감 및 품질확보 등을 통하여 경제성을 확보할 것으로 예상된다. 시멘트 및 분체는 점성 증대 및 수화열 저감에 우수한 플라이애쉬와 저열 시멘트(벨라이트)를 사용하였다. 플라이애쉬의 치환율은 구속수비 및 배합변수 실험을 통해 정하였으며, 배합변수는 단위수량(W), 플라이애쉬 치환율(FA), 물-결합재비(W/B) 및 잔골재율(S/a)로 하여, 최적배합비 및 경제성 평가를 실시하였다. 실험 결과, 설계기준강도 60 MPa의 경우에는 단위수량 165 $kg/m^3$, 플라이애쉬 치환율 20% 및 물-결합재비 27~30%로 나타났으며, 설계기준강도 80 MPa의 경우에는 단위수량 165 $kg/m^3$, 플라이애쉬 치환율 10% 및 물-결합재비 25%로 나타났다. 또한, 기존의 설계기준강도 40 MPa과 비교해 볼 때, 압축강도 증가에 따른 재료비 상승은 60 MPa의 경우 14~22% 및 80 MPa의 경우 33%로 나타나, 현장관리 및 인력절감 등과 함께 매우 경제적인 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.116-127
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• 2014

대단면 터널 라이닝 콘크리트를 1일에 1cycle로 진행하기 위한 연구를 수행하였다. 터널 내부의 기후특성이 변화하고 콘크리트 타설온도가 낮은 경우에는 수화발현 속도도 지연되어 강도발현에 영향을 미치게 되므로 거푸집의 존치시간이 길어지게 된다. 이를 보완하기 위하여 갱문의 설치와 갱폼의 양쪽에 양생막을 설치한 후, 그 내부에 $28{\pm}2^{\circ}C$의 추가적인 열원을 공급하게 되면 균열관리방안으로 제시한 관리 기준 (4.5MPa) 이상의 조기강도발현을 이루어 낼 수 있었으며, 따라서 거푸집을 재령 14hr 후에 제거할 수가 있었다. 한편, 터널내 자연양생온도인 $10{\pm}1^{\circ}C$ 조건에서는 콘크리트 타설 후 36hr 이상의 양생시간을 확보해야 되는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통하여, 초기재령에서의 콘크리트 온도와 강도발현은 양생온도가 크게 작용하고 있음을 재확인 할 수 있었으며, 플라이애쉬가 10% 혼입된 콘크리트라도 일정 시간동안 거푸집의 표면온도를 상승시켜 줄 수 있다면 조기강도발현에는 문제가 되지 않는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.797-807
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• 2008

본 연구에서는 온도균열 저감이 기대되는 3성분계 시멘트를 사용한 페이스트 및 콘크리트의 간이단열온도 상승실험을 실시하여 3성분계 시멘트의 활성화를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 페이스트 실험은 3가지 결합재를 단독사용 및 혼합사용 하였으며, 콘크리트 실험은 3가지 결합재를 동시에 혼입하여 실시하였다. 페이스트실험 결과 BFS보다 FA의 사용이 온도저감 효과가 좋았으며, 3성분계 시멘트페이스트에서는 BFS의 혼입률이 작고 FA의 혼입률이 클수록 온도가 낮게 나타났다. 온도상승속도 및 하강속도 또한 BFS의 혼입률이 작고 FA의 혼입률이 클수록 늦어졌다. 한편, 물결합재비가 높을수록 최고온도가 낮게 나타났다. 최고온도 도달시간은 OPC100, 2성분계 시멘트, 3성분계 시멘트 순으로 짧게 나타나 3성분계 시멘트 사용은 온도상승지연효과가 있었다. 콘크리트 실험 결과 3성분계 시멘트를 사용한 콘크리트는 OPC사용 콘크리트에 비해 최고온도가 약 $8{\sim}11^{\circ}C$ 정도 낮게 나타났고, 온도상승속도는 $47{\sim}51%$ 수준이며, 온도하강속도는 $37{\sim}42%$ 수준으로 나타났다. 콘크리트 시험체는 페이스트 시험체에 비해 현저히 낮은 온도와 느린 온도상승속도 및 하강속도를 보였는데, 이는 콘크리트 중의 골재에 의한 영향으로 페이스트 시험체보다 열손실량이 컸기 때문이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.457-465
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• 2013

반응성 분체 콘크리트(RPC)는 월등히 뛰어난 기계적 성능을 바탕으로 최근의 건설 환경 변화에 적절히 대응할 수 있는 차세대 건설재료로서 기대를 모으고 있지만, 이에 대한 국내에서의 연구는 매우 부족한 실정이다. 특히 유럽에서 개발된 RPC는 단위시멘트량이 매우 높거나 반응성 분체로서 국내에서는 전량 수입에 의존하고 있는 고가의 실리카퓸(silica fume)을 다량 사용하고 있다. 때문에 국내 실정에 맞는 실용적인 RPC의 개발에 관한 다양한 연구가 필요하다. 이 연구에서는 기존 RPC의 성능 범위 내에서 단위시멘트량의 감소와 실리카퓸의 대체재로서 고로슬래그분말이나 플라이애쉬의 사용 등을 검토하기 위하여 다양한 양생방법에 따른 3성분계 포졸란재(고로슬래그, 플라이애쉬, 실리카퓸) 혼입 RPC의 강도발현 및 미세구조 특성을 분석 평가하였다. 시험 결과는 3성분계 포졸란재의 적절한 혼합사용과 최적 양생방법의 적용이 RPC의 강도발현 및 미세구조 개선에 매우 효과적임을 잘 보여주었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.475-481
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• 2013

$850{\sim}1000^{\circ}C$ 정도의 저온에서 소성된 MgO 분말을 적정량 치환한 콘크리트는 장기팽창성을 갖는다. 이러한 팽창성은 저온소성한 MgO 분말의 느린 수화반응을 통해 이루어지기 때문에 장기재령까지 수축을 보상하는 특성을 가진다. 최근 수화열 저감, 내구성 향상 등의 이유와 함께 건설 산업의 탄소저감을 위한 방안으로 플라이애시 및 고로슬래그 등과 같은 혼화재의 사용이 증가하고 있다. 따라서 저온소성한 MgO 분말을 팽창재로 사용하기 위해서는 이러한 혼화재와 MgO 분말을 함께 사용한 콘크리트의 특성 규명이 필요하다. 이 연구에서는 플라이애시 콘크리트에 저온소성한 MgO 분말을 치환한 콘크리트의 슬럼프, 공기량, 수화열뿐만 아니라 장기재령 압축강도 및 길이변화 등의 기본 물성을 실험을 통해 조사하였다. 단열온도 상승시험 결과, 5% 수준으로 MgO 분말을 치환한 콘크리트의 단열온도상승속도 및 최종온도가 플라이애시 콘크리트보다 다소 작게 나타났다. 또한 압축 강도 실험결과 물-결합재비에 따라 저온소성한 MgO 분말이 장기재령 압축강도에 미치는 영향이 다르게 나타났으며, 장기적인 길이변화 실험 결과 저온소성한 MgO 분말을 치환한 콘크리트에서 큰 팽창효과를 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.96-102
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• 2019

고분말도 슬래그를 사용할 경우 초기재령에서의 강도발현은 우수하나 수화열 및 품질관리에 따른 문제가 발생하기 쉽다. 본 연구에서는 3000급 저분말도의 고로슬래그 미분말을 혼입한 콘크리트의 강도특성 및 내구특성을 분석하였다. 작업성을 기준으로 3가지 배합을 고려하였으며, 압축강도와 내구특성시험이 수행되었다. 강도특성 결과 3000급 슬래그를 혼입한 콘크리트는 28일 재령에서 OPC(Ordinary Portland Cement) 배합 대비 강도가 떨어지지만 장기재령에서는 잠재수경성의 촉진으로 인하여 큰 차이가 나타나지 않았다. 탄산화 및 동결융해 실험에서는 4200급 슬래그 배합 대비 약간 우수한 저항성능이 나타났는데, 이는 동일 슬럼프를 목표로 배합을 진행하여 3000급 슬래그 배합에 단위수량을 적게 고려하였기 때문이다. 장기재령의 경우, 3000급 슬래그 배합의 염화물확산계수는 OPC 배합 대비20% 수준으로 감소하여 우수한 내염해특성이 평가되었다. 단위수량을 조정하고 3000급 저분말도의 고로슬래그 미분말을 혼입하여 사용할 경우, 기존 분말도의 슬래그가 사용된 콘크리트 및 OPC 콘크리트와 비교시 우수한 작업성능과 내구특성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.303-310
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• 2004

본 연구는 국내에서 생산되는 석회석미분말을 콘크리트의 혼화재료로서 사용하기 위한 기초연구로의 일환으로 석회석미분말의 첨가방법, 첨가율 및 물-분체비 등이 강도발현 및 황산염 침해에 대한 저항성에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과, 석회석미분말을 시멘트에 대해 치환하여 사용하는 경우, 치환율이 증가할수록 강도는 저하되나, 단위시멘트량에 의해 강도가 거의 결정된다. 이런 석회석미분말의 시멘트 치환인 경우는 콘크리트의 수화열이 저감되어 매스 콘크리트에 유효하게 이용 가능할 것으로 판단된다. 그리고 석회석미분말을 잔골재에 대해 치환하여 사용하는 경우, 치환율이 증가할수록 강도와 황산염 침투에 대한 저항성이 증가하며, 이와 같은 석회석미분말을 사용하는 방법은 고강도콘크리트 및 황산염 침투에 대한 저항성이 우수한 콘크리트를 제조하는 데 유효하게 이용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제10권1호
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• pp.39-47
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• 2010

플라이애시는 콘크리트의 특성 개선, 콘크리트 제품의 가격 저감 및 내구성 개선, 수화열 감소 등의 이점이 있으나 다량 첨가시 콘크리트의 강도 부족 및 AE제 사용량의 증가 등으로 인하여 그 사용량이 제한되고 있다. 이에 본 연구에서는 플라이애시의 고부가 가치적 활용을 목적으로 플라이애시의 고분말도화($4000{\sim}8000cm^2/g$), 양생방법, 알카리자극제의 첨가 등을 통하여 플라이애시의 대량 사용에 대한 문제점을 해결하고자 하였으며, 연구결과 플라이애시의 분말도를 높여 양생온도 $40^{\circ}C$전후로 하여 자극제 첨가율을 적정하게 사용할 경우 수화물이 안정한 상태로 되어 강도발현이 아주 우수하게 나타나, 이에 대한 연구가 지속될 경우 플라이애쉬의 다량치환에 대한 효과적 가치 창출이 가능할 것으로 사료된다.