• Structural Engineering and Mechanics
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• 제68권6호
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• pp.691-700
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• 2018

Ground granulated blast furnace slag (GGBS) is a by product obtained from iron and steel industries, useful in the design and development of high quality cement paste/mortar and concrete. This paper investigates the applicability of relevance vector machine (RVM) based regression model to predict the compressive strength of various GGBS based concrete mixes. Compressive strength data for various GGBS based concrete mixes has been obtained by considering the effect of water binder ratio and steel fibres. RVM is a machine learning technique which employs Bayesian inference to obtain parsimonious solutions for regression and classification. The RVM is an extension of support vector machine which couples probabilistic classification and regression. RVM is established based on a Bayesian formulation of a linear model with an appropriate prior that results in a sparse representation. Compressive strength model has been developed by using MATLAB software for training and prediction. About 70% of the data has been used for development of RVM model and 30% of the data is used for validation. The predicted compressive strength for GGBS based concrete mixes is found to be in very good agreement with those of the corresponding experimental observations.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.85-93
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• 2011

본 연구에서는 고로슬래그 미분말 및 플라이애시와 같은 광물질 혼화재를 사용한 친환경 고성능 3성분계 시멘트 콘크리트 교면 포장의 성능을 평가하기 위하여 실험을 하였다. 광물질 혼화재의 혼입률 변화에 따른 3성분계 시멘트 콘크리트의 최적배합을 찾기 위하여 압축강도 및 휨강도 시험을 하였으며 최적배합을 사용하여 내구성 시험인 염소이온 침투저항성, 동결융해, 박리 저항성, 균열 저항성 및 알칼리골재반응 시험으로 친환경 고성능 3성분계 시멘트 콘크리트 교면 표장의 내구성 평가 및 신 구 콘크리트의 부착력을 평가하기 위하여 부착강도 시험을 하였다. 시험결과, 시멘트 70%, 고로슬래그 미분말15% 및 플라이애시 15%의 배합 바인더에서 압축강도 및 휨강도가 우수하게 나타났으며 이를 최적배합으로 도출하였다. 실내 및 시험시공에서 최적 배합을 사용한 실험결과는 염소이온 침투 저항성, 동결융해 저항성, 표면박리 저항성, 알칼리골재 반응 억제 및 내마모성이 우수하게 나타났다. 또한, 특수 제작된 Polymer Cement Mortar(Brooming)를 사용한 신 구 콘크리트의 부착력에서도 우수한 성능을 나타냈다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.124-134
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• 2013

본 연구에서는 고유동성의 SBR 개질 시멘트 모르타르의 기초적 성능을 바탕으로 콘크리트의 보수용 재료에 매우 중요한 요구성능인 부착강도에 대한 피착체의 표면에 존재하는 표면수량의 영향을 검토하는 연구가 수행하였다. 고유동성 SBR 개질 시멘트 모르타르의 기초적인 성능을 토대로 부착강도, 잔갈림성, 재료분리 저항성이 좋은 시험체를 선택하였다. 시험체는 C:F=1:1인 경우 P/C=20%, 30%의 시험체 2개, C:F=1:3인 경우 P/C=50%의 시험체 1개, 총 3개가 선택되었으며 이 3개의 배합에 대하여 피착체의 표면수량에 따른 고유동성 SBR 개질 시멘트 모르타르의 특성을 파악하였다. 표면수는 콘크리트 피착면의 단위 면적 ($cm^2$) 당 각각 0, 0.006, 0.012, 0.017, 0.024 g이 균등하게 살포되었으며, 이에 따른 연도변화, 플로우값, 부착강도, 부착파괴형상, 내균열성 및 재료분리여부를 파악하였다. 본 연구를 통해 콘크리트 피착체에 살포된 표면수는 고유동성 SBR 개질 시멘트 모르타르의 부착강도를 증진하는 효과가 있다는 결론을 얻었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.313-319
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• 2017

일반적으로 플라이애시의 입도, 화학성분, 비정질양, 비정질 Si, Al 양등 매우 다양한 요인이 시멘트와의 반응에 영향을 미치고 있다. 본 연구에서는 플라이애시의 입자 특성이 압축강도에 미치는 영향을 확인하고자 한다. 표준사를 플라이애시와 유사한 입도로 분쇄하여 플라이애시와 동일하게 시멘트와 배합하여 압축강도를 측정하였다. 측정된 압축강도 결과 값을 사용하여 시멘트 수화반응에 의한 강도와 입자 충진 효과에 의한 강도 증진을 확인하였다. 표준사 분말을 치환한 모르타르의 압축강도 결과를 활용하여 플라이애시의 포졸란 반응에 의한 강도 증가분을 계산하였다. 이러한 결과 값과 플라이애시의 입자 특성을 비교한 결과, 분말도는 압축강도와 약한 상관성을 보이고 있으며, PI(Pozzolanic Index)는 10% 통과직경(D10)과 50% 통과직경(D50)과 좋은 상관관계를 나타내었다. 따라서 향후 PI와 D10과의 상관성은 플라이애시의 화학적 특성과 함께 플라이애시 특성을 파악하는 좋은 수단이 될 것으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제44권1호
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• pp.43-51
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• 2007

Fluidity, setting time, hydration heat, bond water ratio, compressive strength, SEM and BET of OPC were measured by adding 1.0 wt% KCl and replacing 20 wt% mineral admixture in order to examine effects of blast furnace slag (BFS), limestone powder (LSP), and fly ash (FA) on fluidity and strength development of the cement contained much chloride. In general, the cement contained much chloride was high in heat of hydration, short in its setting time, low in its fluidity and low in its strength at 28 days due to the rapid hydration in its initial stage. As a result of the experiment, it has been demonstrated that fluidity became improved but the compressive strength at 28 days was decreased as replaced LSP to the cement contained much chloride. the fluidity and compressive strength at 28 days was improved as replaced BFS, the initial compressive strength development was improved due to the activation of initial reaction by KCl. Fluidity, initial compressive strength and late compressive strength at 28 days of cement contained much chloride replaced 5 wt% LSP and 15 wt% BFS concurrently was better than OPC, but the hydration heat was lower.

• Computers and Concrete
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• 제32권2호
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• pp.185-206
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• 2023

This article aimed to explore the optimization of mineral admixtures and retarding admixture for high-performance concrete. In essence, fresh concrete can be regarded as a mixture in which both coarse and fine aggregates are suspended in a cement-based matrix paste. Based on this view, the test procedure was divided into three progressive stages of binder paste, mortar, and concrete to explore their rheological behavior and mechanical properties respectively. At each stage, there were four experimental control factors, and each factor had three levels. In order to reduce the workload of the experiment, the Taguchi method with an L9(3⁴) orthogonal array and four controllable three-level factors was adopted. The test results show that the use of the Taguchi method effectively optimized the composition of high-performance concrete. The slump of the prepared concrete was above 18 cm, and the slump flow was above 50 cm, indicating that it had good workability. On the other hand, the 28-day compressive strength of the hardened concretes was between 31.3-59.8 MPa. Furthermore, the analysis of variance (ANOVA) results showed that the most significant factor affecting the initial setting time of the fresh concretes was the retarder dosage, and its contribution percentage was 62.66%. On the other hand, the ANOVA results show that the most significant factor affecting the 28-day compressive strength of the hardened concretes was the water to binder ratio, and its contribution percentage was 79.05%.

• 자원리싸이클링
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• 제28권6호
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• pp.46-53
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• 2019

본 연구에서는 국내에 적절한 환경처리 없이 방치되어 있는 중석광미를 활용하여, 중석 광미 입도별 시멘트 모르타르 제조 후 수열합성온도별 물리적 특성을 확인하였다. 시멘트 모르타르 혼합 시 물-시멘트비는 75 %로, 모래-시멘트비는 400 %로 고정하였으며, 광미는 모래(모래 중량 대비 0 ~ 50 % )를 치환하여 사용하였다. 저비소 및 고비소 광미의 입경은 9.3 ~ 53.0 ㎛로 제어하였고 수열합성온도는 승온 속도 2 ℃로 고정하여 60 ~ 180 ℃에서 6시간 동안 유지하였다. 수열합성 온도가 증가에 따라 압축강도는 상승하였으며, 60분 분쇄 저비소 및 고비소 광미를 30 % 혼합 시 압축강도는 각각 55.2 MPa 및 54.5 MPa로, 비교시편 보다 300 % 이상 향상되는 결과를 도출하였다.

• Advances in concrete construction
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• 제11권5호
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• pp.419-428
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• 2021

The pH of cement-based materials (CBMs) is an important factor for their durability, sustainability, and long service life. Currently, the use of supplementary cementitious materials (SCMs) is becoming mandatory due to economic, environmental, and sustainable issues. There is a decreasing trend in pH of CBMs due to incorporation of SCMs. The determination of numerical values of pH is very important for various low and high volume SCMs blended cement mortars for the better understanding of different defects and durability issues during their service life. In addition, the effect of cement hydration and pozzolanic reaction of SCMs on the pH should be determined at initial and later ages. In this study, the effect of low and high-volume fly ash (FA) and ground granulated ballast furnace slag (GGBFS) cement mortars in different curing conditions on their pH values has been determined. Thermal gravimetric analysis (TGA) was carried out to support the findings from pH measurements. In addition, thermal conductivity (k-value) and strength activity indices of these cement mortars were discussed. The results showed that pH values of all blended cement mortars were less than ordinary Portland cement (OPC) mortar in all curing conditions used. There was a decreasing tendency in pH of all mortars with passage of time. In addition, the pH of cement mortars was not only dependent on the quantity of Ca(OH)₂. The effect of adding SCMs on the pH value of cement mortar should be monitored and measured for both short and long terms.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.127-133
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• 2012

본 연구에서는 양생온도가 혼화재 치환 고강도 모르타르의 자기수축에 미치는 영향에 대하여 실험적으로 고찰하였다. 혼화재료는 실리카흄, 고로슬래그, 플라이애시의 3종류로서 치환률은 10, 20, 30%의 3수준으로 하였고 양생온도는 5, 20 및 $35^{\circ}C$의 3수준으로 계획하였다. 연구결과 양생온도가 높아질수록 혼화재 치환률이 감소할수록 응결시간은 단축되는 것으로 나타났으며, 양생온도에 따른 자기수축의 경우 양생온도가 증가할수록 수화반응속도 증가에 의해 자기수축이 커지는 것으로 나타났다. 또한 SF나 BS를 사용한 경우 자기수축이 플레인보다 증가하는 것으로 나타났고, FA의 경우는 플레인과 큰차이가 없거나 약간 감소하는 경향을 보였다. 또한 적산온도에 의한 자기수축 평가결과 동일한 적산온도에서 양생온도별 자기수축량의 차이가 크게 나타나 온도민감도를 보다 정확하게 고려할 수 있는 방법이 요구되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권1호
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• pp.110-117
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• 2014

본 연구에서는 양생온도변화에 따른 자기수축의 예측을 위하여 FA 및 SF를 치환한 시멘트모르타르를 대상으로 자기수축변화를 측정하고 이를 등가재령방법으로 해석하고자 하였다. 이를 위해 수화반응의 온도민감도를 고려하는 Ea의 변화에 따라 지수함수모델을 이용하여 자기수축 해석을 실시하였는데, 경화단계의 $E_a$를 이용할 경우 응결단계의 $E_a$를 사용한 경우보다 정확한 해석이 가능한 것으로 나타났는데, 이는 경화의 전단계에 걸친 수화의 온도민감도 영향을 반영한 $E_a$값에 기인된 결과로 사료된다.