• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.8-16
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• 2020

환경오염 저감을 위해 순환유동층 보일러를 활용한 발전이 증가함에 따라 CFBC 플라이애시가 많이 생산되고 있다. CFBC 플라이애시내는 수화반응 중 시멘트의 팽창과 급격한 초기응결을 발생시킬 수 있는 free CaO를 포함하고 있기 때문에 콘크리트에서의 사용이 제한적이다. 본 연구에서는 고로슬래그시멘트의 초기강도 증진을 위해 CFBC 플라이애시와 인산석고와 같이 혼합함으로서 천연석고를 대체하는 자극제로 활용하고자 하기 위하여 미세구조와 초기강도 특성을 실험적으로 분석하였다. 인산석고는 배면탈황석고와 인산중화석고를 사용하였으며, 이수상태와 무수상태로 각각 혼합하여 실험하였다. 실험결과 CFFA와 dihydrate 형태의 이수석고를 혼합하는 경우에는 상대적으로 초기강도 발현이 낮아지나, CFFA와 anhydriteII 결정형태인 무수인산석고를 혼합한 배합의 강도 증진효과가 천연석고를 사용한 경우와 유사하여 혼합시멘트로 활용 가능성이 높은 것으로 분석되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권5호
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• pp.403-412
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• 2018

최근 순환골재의 활용에 관한 필요성이 증대되고 있으나, 순환골재의 강알칼리성으로 인해 다양한 문제들이 발생되고 있다. 순환골재의 강알칼리성은 대부분 골재 표면에 완전히 제거되지 못한 시멘트 페이스트에 의해 발현되는 것으로써 이를 해결하기 위해 이산화탄소를 활용하여 순환골재의 pH를 저감하기 위해 노력이 지속되어왔다. 그러나 기존의 이산화탄소를 이용한 처리 방법에 의해 중성화 처리된 순환골재는 시간이 지남에 따라 pH가 다시 회복된다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 반응성이 뛰어난 초임계이산화탄소의 활용을 제안하며, 이를 위해 초임계상의 이산화탄소와 수화된 시멘트 페이스트간의 반응 메커니즘을 분석하였다. 그 결과 입자 형태 및 $scCO_2$ 주입량에 따라 중성화 반응정도가 현저하게 달라지는 것으로 나타났다. 특히 powder 형태 시험체에서 $scCO_2$ 주입량이 많은 고온 고압 상태에서 중성화 반응은 활발하게 이루어졌다. 이때 시멘트의 높은 pH를 주도하는 portlandite가 대부분 calcite와 aragonite의 형태로 변환되었으며, ettringite, hemicarbonate 및 monocarbonate와 같은 calcium aluminate 수화물 또한 안정적으로 존재하지 못하고 분해된 것으로 나타났다. 반면, 10mm 크기의 수화된 시멘트 페이스트는 $scCO_2$가 시험체 내부깊이 침투하지 못하고 표면에서만 반응하여, 반응 후에도 내부에 portlandite와 calcium aluminate 수화물이 잔존한다. 이로 인해 시간이 경과할수록 내부의 portlandite가 점차 용출되어 pH가 다시 상승하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.1059-1065
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• 2010

초속경 라텍스개질 콘크리트(VES-LMC)는 공용중 교량바닥판 콘크리트 긴급 덧씌우기를 목적으로 개발되었으며, 콘크리트타설 후 3시간 만에 교통개방이 가능하도록 작업성, 내구성 및 강도특성을 만족하도록 특성화된 콘크리트이다. VES-LMC 배합은 고유의 급속경화 특성으로 인해 콘크리트 타설 초기에 높은 수화열을 수반하고, 상대적으로 낮은 물시멘트비로 인해 자기수축에 민감하게 반응할 수 있다. 본 논문에서는 간이수화열과 초기수축 실험을 수행하여 동일슬럼프 조건과 서로 다른 슬럼프 조건에서 라텍스함량 변화가 VES-LMC의 자기수축에 미치는 영향을 평가하였다. 실험결과는 다음과 같다. 라텍스는 콘크리트 내구성 향상에만 기여할 뿐 수화열에 미치는 영향이 매우 작게 나타났다. 서로 다른 슬럼프 조건에서 자기수축은 라텍스함량 증가에 따라 증가하였고, 증가추세는 로그함수의 형태로 나타났다. 그러나 동일 슬럼프조건에서 라텍스함량 변화는 두 가지 실험변수가 동시에 변화하므로 자기수축 특성에 미치는 상관성이 작게 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.623-630
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• 2007

주로 교량 슈 (shoe)나 기계 기초 등과 하부 콘크리트 구조체간의 공극을 충전시켜 상부 구조물과 하부 구조물을 일체화하는데 사용되는 그라우트재는 구조물의 특성상 주로 큰 하중을 받는 부위에 시공되기 때문에 높은 압축강도를 갖는 제품 위주로 개발 사용되어 왔다. 그러나 고강성 위주로 제품이 개발되어 한계응력 이상에서는 구조체가 갑자기 파괴되는 취성체라는 구조적 문제점을 안고 있고, 연속 및 반복하중 등의 응력에 의한 누적 피로에 의해 균열 등의 성능 저하 현상이 발생할 수 있다 또한, 초기 고강도를 유지하기 위해 발열 특성이 높은 속경성 재료를 과다하게 사용함으로써 대형 부재인 경우 수화열 등에 의한 균열발생 우려의 문제 등도 안고 있다. 본 연구는 이와 같은 문제들을 개선하기 위해, 탄성재료인 분말 폐타이어 및 분말 수지를 이용하여 기존의 고유동, 무수축, 고강도 특성 이외에 고인성과 고내구성을 부여하여 보다 안정적으로 시공될 수 있으며, 모체와의 일체성을 향상시키기 위한 그라우트재의 분체 조성물을 개발하였다 또한, 부수적으로 분말 폐타이어 및 플라이애쉬와 같은 산업폐기물을 재활용할 수 있도록 하여 환경친화적인 건설 재료를 제공하는 데에도 기여하였다. 이를 위해 총 7가지 배합 조건별 실험이 진행되었고, 이를 통해 최적 배합 조건을 선정하였다.

• Computers and Concrete
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• 제25권1호
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• pp.83-94
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• 2020

The use of fly ash in modern-day concrete technology aiming sustainable constructions is on rapid rise. Fly ash, a spinoff from coal calcined thermal power plants with pozzolanic properties is used for cement replacement in concrete. Fly ash concrete is cost effective, which modifies and improves the fresh and hardened properties of concrete and additionally addresses the disposal and storage issues of fly ash. Soft computing techniques have gained attention in the civil engineering field which addresses the drawbacks of classical experimental and computational methods of determining the concrete compressive strength with varying percentages of fly ash. In this study, models based on soft computing techniques employed for the prediction of the compressive strengths of fly ash concrete are collected from literature. They are classified in a categorical way of concrete strengths such as control concrete, high strength concrete, high performance concrete, self-compacting concrete, and other concretes pertaining to the soft computing techniques usage. The performance of models in terms of statistical measures such as mean square error, root mean square error, coefficient of correlation, etc. has shown that soft computing techniques have potential applications for predicting the fly ash concrete compressive strengths.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.629-632
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• 2008

콘크리트는 온도에 따른 품질변동이 큰 재료로서, 타설 후 소요의 품질을 확보하기 위해 계절특성파악 및 콘크리트 주위의 온 습도를 적절한 범위로 유지시켜 유해한 작용을 받지 않도록 주의해야 한다. 특히 하절기의 경우 높은 대기온도의 영향으로 초기재령에서 시멘트의 급속한 수화반응으로 유발하여 시멘트경화체 내부가 자기건조상태가 되어 결과적으로 자기수축에 의한 콘크리트의 강도저하를 발생시킬 수 있다. 그러므로 단위수량 및 단위시멘트량의 최소화 및 혼화재 사용 등 서중콘크리트의 수화열 저감을 통한 강도저하방지대책이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 배합 및 양생온도조건이 콘크리트의 압축강도에 미치는 영향을 확인하고자 혼화재 치환율 변화, 콘크리트의 초기양생온도변화 및 양생조건변화에 따른 압축강도 특성을 비교 검토하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권11호
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• pp.734-738
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• 2008

Ettringite$(3CaO{\cdot}Al_2O_3{\cdot}3CaSO_4{\cdot}32H_2O)$, one of the hydrated phase of Portland cement is usually formed in the early stage of hydration by the reaction of tricalciumaluminate$(C_3A)$ and gypsum. The rapid and strong crystal growth of separated rod-shaped ettringite have been utilized for the preparation of special cements of rapid setting, high strength and non-shrinking properties. The ettringite also has been noticed as a promising materials for the immobilization of various waste ions because of its unique crystal structure which has abundant channels and exchangeable ionic compounds. In this study, the formation and growth behavior of the ettringite was investigated in the system $C_3A-CaSO_4-H_2O$ using $C_3A$ clinker and gypsum to obtain a microporous body for waste ion immobilization. Ettringite was revealed to form by the dissolution-precipitation mechanism and the bulk body was by the entangled growth of rod-shaped ettringite crystals. The hardened body was composed of nearly pure rod-shaped ettringite interlocked each other with adequate mechanical strength. The homogeneity of structure, pore size, specific surface area and porosity of the hardened body were influenced by reaction temperature, water/powder ratio and the curing time. The hardened body prepared with water/powder ratio of 1 at $24^{\circ}C$ for one day showed excellent morphological properties for the purposed materials.

• Computers and Concrete
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• 제14권2호
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• pp.175-191
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• 2014

In recent years, the emergence of nanotechnology and nanomaterial has created hopes to improve various properties of concrete. Nano silica as one of these materials has been introduced as a cement replacement material for concrete mixture in construction applications. It can modify the properties of concrete, due to high pozzolanic reactions and also making a denser microstructure. On the other hand, it is well recognized that the use of mineral admixtures such as silica fume affects the mechanical properties and durability of cementitious materials. In addition, the superior performance of self-consolidating concrete (SCC) and self-consolidating mortars (SCM) over conventional concrete is generally related to their ingredients. This study investigates the effect of nano silica and silica fume on the compressive strength and chloride permeability of self-consolidating mortars. Tests include compressive strength, rapid chloride permeability test, water permeability, capillary water absorption, and surface electrical resistance, which carried out on twenty mortar mixtures containing zero to 6 percent of nano silica and silica fume. Results show that SCMs incorporating nano silica had higher compressive strength at various ages. In addition, results show that nano silica has enhanced the durability SCMs and reduced the chloride permeability.

• 한국세라믹학회지
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• 제19권1호
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• pp.51-57
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• 1982

The clinckers were obtained when a raw mixture consisted of limestone, slags and gypsum was burned at 134$0^{\circ}C$ for 30 minutes, and 128$0^{\circ}C$ for 30 minutes adding $CaF_2$ as a flux. The principal compounds of these clinkers were $C_3S_2$, $\beta-C_2S$, $C_1A_3{\bar{S}}$. To investigate hydration behavior, cements were made and hydrated at constant humidity cabinet (W/C=0.5 20$\pm 1^{\circ}C$). X-ray diffractometer, SEM, and conduction calorimeter were employed to examine the hydration behavior. The hydrates were mainly C-S-H, ettringite, $Ca(OH)_2$. By the hydration of $C_3S$ and $C_4A_3\bar{S}$, the needle-like ettringite filling the inner vacant spaces of the hardened body might contribute to the rapid-hardening and high-strength phenomena. Furthermore, the hardened body became stronger due to the hydration of $C_2S$ at later period. The addition of granulated blastfurnace slags have a potential to be a blended cement.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권5호
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• pp.478-489
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• 2012

Each year, about four million tons of steel slag, a by-product produced during the manufacture of steel by refining pig iron in the converter furnace, is generated. It is difficult to recycle this steel slag as aggregate for concrete because the reaction with water and free-CaO in steel slag results in a volume expansion that leads to cracking. However, the steel slag used in this study is atomized using an air-jet method, which rapidly changes the melting substance at high temperature into a solid at a room temperature and prevents free-CaO from being generated in steel slag. This rapidly-cooled steel slag has a spherical shape and is even heavier than natural aggregate, making it suitable for the aggregate of radiation shielding concrete. This study deals with the radiation shielding property of concrete that uses the rapidly-cooled steel slag from the oxidizing process in the converter furnace as fine aggregate. It was shown that the radiation shielding performance of concrete mixed with rapidly-cooled steel slag is even more superior than that of ordinary concrete.