• Advances in concrete construction
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• 제9권4호
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• pp.387-395
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• 2020

This study has been carried out in two-phases to develop Fiber Reinforced Self-Compacting Concrete (FRSCC) performance. In the first phase, the composition of the quaternary composite binder compromised CEM I 42.5N (58-70%), Rice Husk Ash (25-37%), quartz sand (2.5-7.5%) and limestone crushing waste (2.5-7.5%) were optimized. And in the second phase, the effect of two fiber types (steel brass-plated and basalt) was investigated on the SCC optimized with the optimum CB as disperse reinforcement at 6 different ratios of 1, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, and 2.0% by weight of mix for each type. In this study, the theoretical principles of the synthesis of self-compacting dispersion-reinforced concrete have been developed which consists of optimizing structure-formation processes through the use of a mineral modifier, together with ground crushed cement in a vario-planetary mill to a specific surface area of 550 m2 / kg. The amorphous silica in the modifier composition intensifies the binding of calcium hydroxide formed during the hydration of C3S, helps reduce the basicity of the cement-composite, while reducing the growth of portlandite crystals. Limestone particles contribute to the formation of calcium hydrocarbonate and, together with fine ground quartz sand; act as microfiller, clogging the pores of the cement. Furthermore, the results revealed that the effect of fiber addition improves the mechanical properties of FRSCC. It was found that the steel fiber performed better than basalt fiber on tensile strength and modulus of elasticity; however, both fibers have the same performance on the first crack strength and sample destruction of FRSCC. It also illustrates that there will be an optimum percentage of fiber addition.

• Advances in concrete construction
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• 제9권5호
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• pp.449-457
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• 2020

The influence of subsequent curing on the performance of fly ash contained mortar under steam curing was studied. Mortar samples incorporated with different content (0%, 20%, 50% and 70%) of Class F fly ash under five typical subsequent curing conditions, including standard curing (ZS), water curing(ZW) under 25℃, oven-dry curing (ZD) under 60℃, frozen curing (ZF) under -10℃, and nature curing (ZN) exposed to outdoor environment were implemented. The unsteady chloride diffusion coefficient was measured by rapid chloride migration test (RCM) to analyze the influence of subsequent curing condition on the resistance to chloride penetration of fly ash contained mortar under steam curing. The compressive strength was measured to analyze the mechanical properties. Furthermore, the open porosity, mercury intrusion porosimetry (MIP), x-ray diffraction (XRD) and thermogravimetric analysis (TGA) were examined to investigate the pore characteristics and phase composition of mortar. The results indicate that the resistance to chloride ingress and compressive strength of steam-cured mortar decline with the increase of fly ash incorporated, regardless of the subsequent curing condition. Compared to ZS, ZD and ZF lead to poor resistance to chloride penetration, while ZW and ZN show better performance. Interestingly, under different fly ash contents, the declining order of compressive strength remains ZS>ZW>ZN>ZD>ZF. When the fly ash content is blow 50%, the open porosity grows with increase of fly ash, regardless of the curing conditions are diverse. However, if the replacement amount of fly ash exceeds a certain high proportion (70%), the value of open porosity tends to decrease. Moreover, the main phase composition of the mortar hydration products is similar under different curing conditions, but the declining order of the C-S-H gels and ettringite content is ZS>ZD>ZF. The addition of fly ash could increase the amount of harmless pores at early age.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.78-85
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• 2020

숏크리트용 콘크리트는 일반적으로 1종 보통 포틀랜드시멘트(이하 OPC)를 100% 사용한 레미콘 제품에 현장에서 별도로 숏크리트용 급결제를 약 5% 혼합하는 방식으로 사용된다. 본 연구에서는 국내에서 사용률이 높은 시멘트 광물계 급결제(calcium aluminate)를 사용한 숏크리트용 결합재로서 OPC의 분말도 및 SO₃ 함량이 모르타르 관입저항 및 압축강도, 페이스트 수화물 및 공극구조에 미치는 영향을 시험 및 분석하여 재령별 수화물의 생성량과 공극구조가 숏크리트의 모르타르 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 향후 숏크리트용 결합재로서 최적화된 OPC를 제조하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.86-93
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• 2020

숏크리트용 콘크리트는 일반적으로 1종 보통 포틀랜드시멘트(이하 OPC)를 100% 사용한 레미콘 제품에 현장에서 별도로 숏크리트용 급결제를 약 5% 혼합하는 방식으로 사용된다. 본 연구에서는 국내에서 사용률이 높은 시멘트 광물계 급결제(calcium aluminate)를 사용한 숏크리트용 결합재로서 기존 OPC에 슬래그분말(이하 SP), 석회석분말(이하 LSP)를 첨가하여 혼합시멘트를 사용할 때의 응결 및 압축강도, 페이스트 수화물 및 공극구조에 미치는 영향을 시험 및 분석하여 재령별 수화물의 생성량과 공극구조가 숏크리트의 모르타르 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 향후 숏크리트용 결합재로서 최적화된 결합재를 제조하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.127-132
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• 2018

순환유동층 보일러애시(CFBC ash)는 매년 발생량이 증가하고 있으며, 대부분 활용성이 제한되어 매립, 폐기되고 있는 실정이다. 순환유동층 보일러애시의 화학조성 주성분은 $SiO_2$, CaO, $CaSO_4$로써, 물과 반응하여 시멘트와 유사한 자기수경성을 가지고 있다. 본 연구에서는 순환유동층 보일러애시의 자기수경성을 활용하여, 폴리머 혼입 보수 모르타르를 개발하기 위한 최적배합을 도출하고자 하였다. 폴리머 혼입 보수 보르타르 개발을 위해 순차적으로 3 Case의 배합을 설정하고 기초 물성을 확인하였다. 그 결과, 순환유동층 보일러애시에 실리카흄 10% 혼입과 폴리머 1.0% 혼입, 팽창재 3.5% 혼입에서 최적의 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제13권2호
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• pp.131-138
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• 2013

본 연구는 최근 제주도 지역에서 현무암 가공과정에서 발생되는 폐기물인 석분슬러지를 재활용하기 위한 방안으로써 일반 시멘트몰탈에 사용되는 잔골재 대신에 현무암 석분슬러지의적용가능성에 대해 실험하였다. 드라이 몰탈의 재료로서의 기초적인 성능을 평가하기 위해 압축강도와 휨강도를 평가하고, SEM을 통해 미세구조를 관찰하였다. 현무암 슬러지 대체율 21%까지는 압축 및 휨강도는 증가하였으며, 보통 드라이몰탈보다 약 40% 강도 증진 효과가 있다. 현무암 슬러지의 대체율 약 20%이상에서는 상대적으로 수화생성물이 적게 생성되었다. 본 연구를 통해 현무암 슬러지 폐기물의 활용성을 확인할 수 있었으며, 콘크리트 2차 제품의 성형에도 가능할 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.565-568
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• 2008

우리나라의 경우 매년 전국적으로 일평균기온이 0$^{\circ}C$이하로 되는 경우가 대부분이므로 거의 모든 지역의 콘크리트가 반복되는 동결융해의 피해를 입고 있다고 볼 수 있다. 이러한 동결융해의 반복에 대한 콘크리트의 내구성은 콘크리트의 공기량과 매우 관계가 깊다. 따라서, 현재 콘크리트의 동결융해에 대한 저항성을 향상시키기 위해 AE제 등을 사용하고 있으며 콘크리트의 기포간극계수를 $250{\mu}m$ 이하로 권장하고 있다. 외국의 경우도 마찬가지로 AE제 및 감수제에 관한 품질규격에서 기포간극계수를 캐나다의 경우 각각 $200{\mu}m$ 이하 및 $230{\mu}m$ 이하로 규정하고 있으며 일본학회에서도 기포간극계수 $250{\mu}m$ 이하가 적당하다고 보고되고 있다. 또한, 융설제와 동결융해의 복합작용에 의해 콘크리트의 스켈링 저항성을 향상시키는 데에도 일반 동해와 마찬가지로 공기량이 상당히 중요하다고 알려져 있다. 따라서, 반복되는 동결융해에 의한 동해를 동시에 받는 복합열화 환경하에 있는 일반콘크리트의 내구성에 크게 영향을 미치는 인자로 알려져 있는 공기량에 따른 동결융해 내구성을 알아보고자 Non AE(공기량 1.5%), AE(공기량 4.5%, 7.2%) 콘크리트를 통해 동결융해에 따른 상대동탄성계수와 중량감소율, 스켈링 저항성 및 공극특성을 비교검토 하였다.

• 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.

• Geomechanics and Engineering
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• 제10권5호
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• pp.677-687
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• 2016

Industrialization and urbanization are the two phenomena that are going relentless all over the world. The consequence of this economic success has been a massive increase in waste on one hand and increasing demand for suitable sites for construction on the other. Owing to the surplus raw materials and energy requirement needed for manufacturing synthetic fibers, applications of waste fibers for reinforcing soils evidenced to offer economic and environmental benefits. The main objective of the proposed work is to explore the possibilities of improving the strength of soil using fly ash waste as an admixture and Human Hair Fiber (HHF) as reinforcement such that they can be used for construction of embankments and land reclamation projects. The effect of fiber content on soil - fly ash mixture was observed through a series of laboratory tests such as compaction tests, CBR and unconfined compression tests. From the stress - strain curves, it was observed that the UCC strength for the optimised soil - flyash mixture reinforced with 0.75% human hair fibers is nearly 2.85 times higher than that of the untreated soil. Further, it has been noticed that there is about 7.73 times increase in CBR for the reinforced soil compared to untreated soil. This drastic increase in strength may be due to the fact that HHF offer more pull-out resistance which makes the fibers act like a bridge to prevent further cracking and thereby it improves the toughness which in turn prevent the brittle failure of soil-flyash specimen. Hence, the test results reveal that the inclusion of randomly distributed HHF in soil significantly improves the engineering properties of soil and can be effectively utilized in pavements. SEM analysis explained the change of microstructures and the formation of hydration products that offered increase in strength and it was found to be in accordance with strength tests.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권3호
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• pp.305-312
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• 2018

This study is about the development of a non-sintered binder (NSB) which does not require a sintering process by using the industrial by-products Phosphogypsum (PG), Waste Lime (WL) and Granulated Blast Furnace Slag (GBFS). In this report, through SEM analysis of the NSB paste hardening body, micropore analysis of paste using the mercury press-in method and microstructure observation were executed to consider the influence of the formation of the pore structure and the distribution of pore volume on strength, and the following conclusions were reached. 1) Pore structure of NSB paste of early age is influenced by hydrate generation amount by GBFS and activator. 2) Through observing the internal microstructure of NSB binder paste, it was found that the strength expression at early age due to hydration reaction was achieved with a large amount of ettringite serving as the frame with C-S-H gel generated at the same time. It was confirmed that C-S-H gel wrapped around ettringite, and as time passed, the amount generated continually increased, and C-S-H gel tightly filled the pores of hardened paste, forming a dense network-type web structure. 3) For NSB-type cement, the degree of formation of gel pores below $10{\mu}m$ had a greater influence on strength improvement than simple pore reduction by charging capillary pores, and the pore size that had the greatest effect on strength was micropores with diameter below $10{\mu}m$.