• 콘크리트학회논문집
• /
• 제27권2호
• /
• pp.115-125
• /
• 2015

본 연구는 물-결합재비 20%를 가지는 고강도 고함량 고로슬래그 혼합 시멘트 페이스트의 유동성, 수화열, 응결시간 그리고 강도 발현 특성, 수화 및 포졸란 반응 특성 등을 실험을 통해 관찰하고, 이를 통해 고로슬래그 미분말의 치환률과 분말도가 수화 및 포졸란 반응에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 결과에 따르면 물-결합재비가 낮은 고강도 배합에서는 고로슬래그 미분말로 시멘트를 대체함으로써 시멘트와 결합하는 자유수가 상대적으로 증가하는 dilution effect에 의해 시멘트의 초기 수화가 촉진되어 재령 3일부터 28일까지의 초기 강도는 보통 포틀랜드 시멘트만을 사용한 배합보다 더 높게 나타났다. 반면, 재령이 증가하면서 수화반응속도가 급격히 낮아지고, 고로슬래그 미분말로 시멘트를 대량 치환함에 따라 수산화칼슘이 충분히 공급되지 못하므로 포졸란 반응도가 낮아져 장기강도의 발현이 억제되는 것으로 나타났다. 또한 고로슬래그의 분말도가 높으면 자유수를 더 많이 흡착함으로써 유동성이 저하되고 수화도가 낮아져 강도가 오히려 저하되는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 보통 강도 콘크리트와는 다른 경향을 나타내는 것으로 향후 콘크리트 배합에 대해 추가 검증이 필요하며, 고로슬래그 미분말을 대량 혼합한 고강도 콘크리트의 개발을 위해서는 장기 강도의 발현율을 더 높일 수 있는 방안에 대한 연구가 필요하다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제8권2호
• /
• pp.183-189
• /
• 2020

이 연구의 목적은 상변화물질을 혼입한 슬래그 다량 치환 시멘트 기반 섬유보강 복합재료의 압축 및 인장성능을 실험적으로 조사하는 것이다. 이를 위하여 활성화제인 수산화칼슘과 팽창제의 양에 따라 4가지 배합을 결정하였고, 밀도, 압축강도 및 인장성능을 평가하였다. 실험결과 4가지 배합 모두 51MPa 이상의 압축강도와 3.2% 이상의 인장연성이 나타났다. 수산화칼슘과 팽창제는 압축 및 인장성능 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 적절한 혼합을 통하여 강도, 연성, 균열패턴을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제28권3호
• /
• pp.349-356
• /
• 2016

본 연구는 다양한 농도의 탄산나트륨($Na_2CO_3$)로 활성화된 대량치환슬래그 시멘트(HVSC)의 초기강도 향상에 관한 연구이다. 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)에 대해 고로슬래그 미분말(GGBFS)을 질량의 50에서 90% 치환하였고, 페이스트 믹싱전에 건조한 분말재료를 서로 섞어 두었다. $Na_2CO_3$는 전체 결합제(binder, OPC+GGBFS) 중량의 0, 2, 4, 6, 8 그리고 10%를 혼합하였다. 모든 배합의 물-결합재 비(w/b)는 0.45로 일정하게 하였다. 압축강도, 초음파속도(UPV), 흡수율 그리고 XRD를 초기재령(1일과 3일)에서 실시하였다. V5(50% OPC + 50% GGBFS), V6(40% OPC + 60% GGBFS) 그리고 V7(30% OPC + 70% GGBFS) 시험체에서는 6% $Na_2CO_3$에서, V8(20% OPC + 80% GGBFS)과 V9(10% OPC + 90% GGBFS) 시험체에서는 10% $Na_2CO_3$에서 최고강도가 나타났다. UPV와 흡수율은 압축강도 특성과 유사한 경향을 나타내었다. XRD 분석결과 수화반응생성물질은 CSH 그리고 calcite($CaCO_3$)가 나타났다. 이러한 결과를 볼 때 HVSC 페이스트의 초기강도에는 $Na_2CO_3$의 혼합이 $Na_2CO_3$를 혼합하지 않은 경우와 비교하여 더 좋은 결과를 나타내었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제3권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2015

최근 $CO_2$ 감축을 위해 고로슬래그 미분말과 같은 혼화재의 치환율을 높이기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 프리캐스트 콘크리트의 경우 증기양생을 실시하기 때문에 혼화재의 치환율을 높여도 초기 강도 확보에 유리한 것으로 알려져 있다. 하지만 다양한 증기양생이력에 따른 압축강도 특성에 대한 연구가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 고로슬래그 다량치환(질량비 60%) 시멘트 콘크리트의 증기양생 이력에 따른 콘크리트 압축강도 특성을 규명하기 위해 물-결합재비(W/B) 32, 35%, 단위수량 135, $150,165kg/m^3$ 수준으로 콘크리트를 제조하였다. 그리고 공시체의 최고온도(50, $60^{\circ}C$) 및 최고온도유지시간(5, 6, 7hr)을 변수로 증기양생을 실시하였다. 실험결과, 증기양생을 통해 높은 초기강도를 얻을 수 있었지만 28일 압축강도에서 강도가 저하되는 현상을 확인할 수 있었다. 따라서 고로슬래그 다량치환 시멘트 콘크리트의 프리캐스트 콘크리트 부재에의 적용을 위해서는 탈형강도 및 요구강도를 확보할 수 있는 증기양생 이력에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제44권1호
• /
• pp.6-11
• /
• 2007

The rheological properties of slag cement pastes by effect of particle size distribution of binder were investigated using a Rheostress 1 rheometer (Haake) with a cylindrical spindle and the relationship between fluidity particle size distribution using the Rosin-Rammler equation. Samples are combined the two types of slag powder and OPC, fine slag particles sized Elaine specific surface area $8,000cm^2/g$, coarse slag particles sized Elaine specific surface area $2,000cm^2/g$, intermediate OPC particles $3,450cm^2/g$, used to search for the combination that would yield the best quality product. The all flow curves which were measured by rheometer showed hysterisis and could be classified into 4 types. When the combination was based on a ratio of 15-20 vol% fine particles, 40-50 vol% intermediate particles, 30-40 vol% coarse particles of the total volume, a high fluidity and low yield-strength was achieved. The Rosin-Rammler function can explain aboved correlation flow curve types. On type 1, the n-value had a correlation with plastic viscosity however the blend of type 2 and 3 showed consistent n-value regardless of plastic viscosity. In addition, the blend in type 4 tended to a rise in fluidity according to the increase of the n-value.

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

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2013년도 추계 학술논문 발표대회
• /
• pp.30-31
• /
• 2013

In this study, characteristics of the concrete replaced in large amount with blast furnace slag is analyzed by the microscopic analyses in the process of the mock-up testing to apply to the actual practice in the area of the general strength by activating a small amount of cement(25%) replaced in large amount of finely powered blast furnace slag.

• Computers and Concrete
• /
• 제22권2호
• /
• pp.183-196
• /
• 2018

The rheological behaviour of high strength self compacting concrete (HS-SCC) studied through an experimental investigation is presented in this paper. The effect of variation in supplementary cementitious materials (SCM) $vis-{\grave{a}}-vis$ four different types of processed crushed sand as fine aggregates is studied. Apart from the ordinary Portland cement (OPC), the SCMs such as fly ash (FA), ground granulated blast furnace slag (GGBS) ultrafine slag (UFS) and micro-silica (MS) are used in different percentages keeping the mix -paste volume and flow of concrete, constant. The combinations of rheology, strength and durability are equally important for selection of mixes in respect of high-rise building constructions. These combinations are referred to as the rheo-strength and rheo-durability which is scientifically linked to performance based rating. The findings show that the fineness of the sands and types of SCM affects the rheo-strength and rheo-durability performance of HS-SCC. The high amount of fines often seen in fine aggregates contributes to the higher yield stress. Further, the mixes with processed sand is found to offer better rheology as compared to that of mixes made using unwashed crushed sand, washed plaster sand, washed fine natural sand. The micro silica and ultra-fine slag conjunction with washed crushed sand can be a good solution for high rise construction in terms of rheo-strength and rheo-durability performance.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2013년도 추계 학술논문 발표대회
• /
• pp.68-71
• /
• 2013

Reactive Powder Concrete (RPC) is an ultra high strength and high ductility cement-based composite material and has shown some promise as a new generation concrete in construction field. It is characterized by a silica fume-cement mixture with very low water-binder (w/b) ratio and very dense microstructure, which is formed using various powders such as cement, silica fume and very fine quartz sand (0.15~0.4mm) instead of ordinary coarse aggregate. However, the unit weight of cement in RPC is as high as 900~1,000 kg/㎥ due to the use of very fine sand instead of coarse aggregate, and a large volume of relatively expensive silica fume as a high reactivity pozzolan is also used, which is not produced in Korea and thus must be imported. Since the density of RPC has a heavy weight at 2.5~3.0 g/㎤. In this study, the modified RPC was made by the combination of ternary pozzolanic materials such as blast furnace slag and fly ash, silica fume in order to economically and practically feasible for Korea's situation. The fire resistance and structural behavior of the modified RPC exposed to high temperature were investigated.

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