• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.578-584
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• 2021

본 연구에서는 매립회의 유효 활용을 위해 플라이애시(FA)와 매립회(PA) 4종의 수화반응 및 강도발현 특성을 비교 분석하였다. 해수 이동방식에 의해 염소함량 높은 PA는 시멘트 수화반응 촉진으로 FA와 비교하여 응결시간이 촉진되고, 누적 발열량이 증가하였으며, 초기 강도발현이 향상되었다. 그러나 재령 7일 이후 초기 수화물의 급격한 생성으로 활성도 지수 증가율은 감소하였다. 다량의 미연탄소 등 불순물을 함유한 PA는 낮은 수화 반응성으로 응결시간이 지연되고, 전 재령에서 강도가 저하되었다. 담수 이동방식에 의해 염소함량 낮고, 비정질량이 높은 PA는 FA와 유사한 수화반응 및 강도발현 특성을 나타냈다. 열중량 분석결과로 FA와 비슷한 수준의 Ca(OH)₂ 소비량과 포졸란 반응성을 가진 것을 확인하였다. 결과적으로 매립회의 활용성 높이기 위해서는 담수 이동방식의 적용 확대와 강열감량의 관리가 필요할 것으로 분석되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제24권1호
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• pp.77-85
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• 1987

Hardened cement paste is mainly affected by corrosion of sulphate and chlorine ions in sea water. In this investigation, many specimens were made with the cement clinker minerals such as C3S, C3A, C4AF and their mixture according to cement composition added various blending materials. After the specimens were immersed in 4% MgSO4 and MgCl2 solutions, the product of reaction, the microstructure of specimen and Ca+2 ion leached in the solution were studied. The formation of Ca(OH)2 in the specimen of C3S is reduced relatively by adding pozzolanic admixtures. The chlorine ion is easily diffuse into the C3S specimen and produced CaCl2 compound, and it makes the specimen porous by leaching out itself into the solution. The specimen of C3A, C4AF are broken down by expanding reaction of ettringite and gypsum compound produced in the MgSO4 solution. At a later period, the ettringite is transformed into gypsum and 5MgO.2Al2O3·15H2O. The C3A in the MgCl2 solution combines chlorine ion to form Friedel's salt and prevents the diffusion reaction of chlorine ion into the specimen. Granulated slag shows inferior effect on the resistance of the specimen in MgSO4 solution by forming ettringite and gypsum, but good result in MgCl2 solution. Pozzolanic materials, on the whole, offer noticable effect on the resistance of the specimen in both solutions.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권10호
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• pp.749-755
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• 2004

불화규산($H_2SiF_6$)은 인산 혹은 불산 제조공정에서 발생되는 사불화규소($SiF_4$)의 흡수공정에 의해 수용액 상태로 회수된다. 불화규산과 금속염의 반응에 의해 생성된 규불화염을 시멘트에 첨가하면 시멘트와의 특이 수화반응에 의해 독특한 물성을 발휘된다. 본 연구에서는 상기 공정에 의해 회수된 불화규산(농도 : $25\pm2\%$)과 금속염을 반응시켜 3가지 농도($4\%,\;6\%,\;8\%$)의 2성분 규불화염계 혼화제(MZ)를 제조하고, 시멘트 중량의 동일 첨가량($C\times1.0\%$)에서 시멘트 수화반응 및 수밀성에 대해 MZ의 농도변화에 따른 효과를 관찰하였다. MZ가 첨가된 시멘트 수화과정중 $CaF_2$와 같은 난용성 금속불화물과 가수분해에 의한 가용성 실리카가 새로이 생성되었다. MZ가 첨가된 경화시멘트의 총 공극율은 난용성 금속불화물의 충전작용과 가용성 실리카의 포졸란 작용에 의해 감소되었다. 궁극적으로 시멘트와 MZ간의 특이 수화반응에 의해 MZ가 첨가된 시멘트 경화체의 수밀성이 개선되는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.39-48
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• 2020

본 연구에서는 철과 니켈의 합금강 제조공정에서 발생하는 산업부산물인 페로니켈슬래그를 혼입하여 기존 결합재와의 화학반응 및 성능을 확인하였다. 고로슬래그 미분말과 페로니켈슬래그를 활용하여 시멘트 대비 치환률 50%까지 삼성분계 치환하여 실험을 통해 기초 물성 및 특징을 평가하였다. 실험 결과에 따르면 페로니켈슬래그를 혼입할 시 포졸란 반응이 기여하여 밀실한 내부 공극 및 수화물이 형성되었고, 수화열과 건조 수축 감소 효과도 나타났다. 압축강도는 초기 재령에는 다소 저조한 강도발현을 나타냈으나, 28일 장기재령으로 갈수록 강도 증가가 나타났다. 추후 최적 배합을 도출하여 용도에 맞게 활용할 경우 시멘트 결합재로서의 활용 가능성이 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.112-119
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• 2022

최근 탄소중립에 관한 관심이 높아지면서 건설 산업에서 하이볼륨 플라이애시 콘크리트를 사용하는 연구가 다양하게 수행되고 있다. 하지만 HVFC는 초기 압축강도가 낮은 단점이 있어, 이를 개선하기 위해 나노 소재를 활용한 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. 나노 실리카는 포졸란 재료로서 이러한 조기 강도 지연을 보완할 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 나노 실리카를 HVFC에 혼입하여 초기 수화반응에 미치는 영향과 이에 따른 미세구조의 개선에 대해 조사하였다. 초기 수화반응은 응결실험과 미소수화열을 통해 분석하였고, 재령에 따른 압축강도와 열중량 분석을 진행하였다. 미세구조 개선의 효과는 수은압입법을 통해 평가하였다. 실험결과 나노실리카를 혼입하였을 때, 초기 강도가 증가하였고 미세구조가 개선되는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.417-420
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• 2008

본 연구에서는 플라이애쉬가 다량 치환된 콘크리트 강도 발현과 수화열 특성에 대하여 연구를 수행하였다. 2수준의 W/B와 7수준의 플라이애쉬 치환률 및 2수준의 실리카흄 치환율을 실험 변수로 선택하였다. 콘크리트 배합에서 단위수량은 $125kg/m^3$으로 고정하였다. 결과로서 초기 재령에서는 플라이애쉬 치환율이 증가하면서 압축강도가 점진적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 그러나 재령 91일에서는 50%의 플라이애쉬 치환률까지 압축강도가 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 그리고 수화열 저감 효과는 플라이애쉬 치환율에 영향을 받는 것으로 나타났다. 플라이애쉬 치환율이 30% 이상일 때 수화열 저감 효율이 더 좋은 것으로 나타났다.

• 환경위생공학
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• 제16권1호
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• pp.53-60
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• 2001

In this study, the heavy metals in tannery sludge were solidified by using cement and power plant fly ash. Solidification characteristics were discussed with the compressive strength and chromium leaching characteristics of solids. The compressive strength of cement mortar was increased by the amount of fly ash up to 24.3~33.8%, which was considered the results of pozzolanic reaction. When the content of fly ash was 20%, cement mortar showed the highest value $295kg/\textrm{cm}^2$ for 28 days curing. At early curing days, solidified chromium tannery sludge solids were showed lower compressive strength because of the retard on the hydration of cement, but the compressive strength was recovered to be more than $140kg/\textrm{cm}^2$ for 28 days curing regardless with the amounts of fly ash. Also, the results of leaching tests by KSM and TCLP method were showed that the solidified chromium sludge have leached out 0.3~2.2% and 11~17%, respectively.

• 한국재료학회지
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• 제25권2호
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• pp.75-80
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• 2015

The carbon dioxide($CO_2$) released while producing building materials is substantial and has been targeted as a leading contributor to global climate change. One of the most typical method to reducing $CO_2$ for building materials is the addition of slag and fly ash, like pozzolan material, while another method is reducing $CO_2$ production by carbon negative cement development. The MgO-based cement was from the low-temperature calcination of magnesite required less energy and emitted less $CO_2$ than the manufacturing of Portland cements. It is also believed that adding reactive MgO to Portland-pozzolan cements could improve their performance and also increase their capacity to absorb atmospheric $CO_2$. In this study, the basic research for magnesia cement using $MgCO_3$ and magnesium silicate ore (serpentine) as main starting materials, as well as silica fume, fly ash and blast furnace slag for the mineral admixture, were carried out for industrial waste material recycling. In order to increase the hydration activity, $MgCl_2$ was also added. To improve hydration activity, $MgCO_3$ and serpentinite were fired at $700^{\circ}C$ and autoclave treatment was conducted. In the case of $MgCO_3$ as starting material, hydration activity was the highest at firing temperature of $700^{\circ}C$. This $MgCO_3$ was completely transferred to MgO after firing. This occurred after the hydration reaction with water MgO was transferred completely to $Mg(OH)_2$ as a hydration product. In the case of using only $MgCO_3$, the compressive strength was 3.5MPa at 28 days. The addition of silica fume enhanced compressive strength to 5.5 MPa. In the composition of $MgCO_3$-serpentine, the addition of pozzolanic materials such as silica fume increased the compression strength. In particular, the addition of $MgCl_2$ compressive strength was increased to 80 MPa.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.72-81
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• 2024

이 연구에서는 DEIPA를 사용하여 바텀애시를 미분말화하고, 이를 활용하여 바텀애시 치환 시멘트를 개발했다. partial or no-known crystal structure 방법을 X-선 회절 정량 분석에 적용하여 비결정질인 바텀애시와 C-S-H의 양을 분리하여 정량화 할 수 있었다. DEIPA를 첨가하지 않은 배합에서는 바텀애시가 거의 반응하지 않았으며, 이에 따라 압축강도도 낮게 발현되었다. 그러나 DEIPA를 첨가한 배합에서는 시멘트의 수화 거동을 변화시켰을 뿐만 아니라 바텀애시와 수산화칼슘 사이의 포졸란 반응도 향상시켜서 추가적인 C-S-H를 생성하였고, 재령 초기 뿐만 아니라 후기에도 높은 압축강도를 얻을 수 있었다. 따라서 바텀애시를 분쇄할 때 극소량의 DEIPA를 첨가하더라도 바텀애시의 반응성을 충분히 증진시킬 수 있었기에 바텀애시 치환시멘트 개발에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권2호
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• pp.161-168
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• 2012

본 연구는 지반매립재 용도를 대상으로 무 시멘트 상태에서, RA 사용 FA 모르타르의 특성에 미치는 RP 치환율의 영향을 검토하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, W/B 및 공기량은 RP 치환율이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 압축강도는 재령 14일 이전 초기 재령에서는 강도가 거의 발휘되지 못하였으나, 재령 14일을 기점으로 28일에 이르러서는 약 1.5~2.0 MPa 정도의 강도 값을 나타내었다. 양생온도 $20^{\circ}C$의 경우 RP 치환율 100 %를 제외한 모든 수준에서 순수 FA에 비해 RP 치환율이 증가할수록 강도는 증가하였는데, RP 25 %에서 최고 강도값을 나타내었다. 양생온도 $35^{\circ}C$에서는 $20^{\circ}C$보다 RP 치환율이 작을수록 온도의존성이 큰 것으로 나타났다. 한편, SEM분석결과, 순수 FA에서도 일정 재령이 경과하면 RA의 알칼리 자극으로 포졸란 반응이 생성되어 조직이 치밀화됨을 확인할 수 있었고, RP 치환율 25 %일 때 RP의 미수화 시멘트 입자의 수화 및 FA의 포졸란 반응으로 수화물이 가장 밀실하게 생성되었다.