• 한국건축시공학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-7
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• 2016

본 연구에서는 $-5^{\circ}C$이하에서도 가열 양생이 없이 수화 반응시 수화열이 높게 발생되는 환원슬래그를 시멘트 분체와 치환사용 하여 영하의 온도에서도 콘크리트의 자체 발열로 인해 압축강도를 재령 3일 이내 5MPa를 발현시켜 초기동해를 방지시키는 것이 최종 연구의 목적이며 이에 대하여 환원슬래그의 물리적 특성 평가와 열적 특성 평가를 실시한 결과 환원슬래그는 높은 수화열을 발생시키기 때문에 저온에서도 압축강도 발현이 우수함을 알 수 있었다. 이는 환원 슬래그의 성분 중 $C_{12}A_7$과 $C_3A$에 의해 수화열이 높게 발생됨 저온에서도 압축강도가 발현되는 것으로 나타났다. 하지만 환원슬래그 단독 치환하였을 경우 $SO_3$함량 부족으로 급결이 발생하는 것을 알 수 있었다. 급결을 방지하기 위해서는 석고의 사용이 필수적으로 사용되어야 한다. 따라서 본 연구 결과 환원슬래그와 석고를 3성분계로 사용하였을 경우 저온에서도 재령 3일에서 5MPa 압축강도를 나타나는 것으로 보아 저온에서도 콘크리트의 초기동해를 방지할 수 있을 것으로 판단된다.

• Computers and Concrete
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• 제21권3호
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• pp.279-289
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• 2018

Hydration heat and thermal induced cracking have always been a fatal problem for massive concrete structures. In order to study a massive reinforced concrete wall of a storage tank for liquefied natural gas (LNG) during its construction, two mock-ups of $0.8m{\times}0.8m{\times}0.8m$ without and with metal corrugated pipes were designed based on the actual wall construction plan. Temperature distribution and strain development of both mock-ups were measured and compared inside and on the surface of them. Meanwhile, time-dependent thermal and mechanical properties of the concrete were tested standardly and introduced into the finite-element (FE) software with a proposed hydration degree model. According to the comparison results, the FE simulation of temperature field agreed well with the measured data. Besides, the maximum temperature rise was slightly higher and the shrinkage was generally larger in the mock-up without pipes, indicating that corrugated pipes could reduce concrete temperature and decrease shrinkage of surrounding concrete. In addition, the cooling rate decreased approximately linearly with the reduction of heat transfer coefficient h, implying that a target cooling curve can be achieved by calculating a desired coefficient h. Moreover, the maximum cooling rate did not necessarily decrease with the extension of demoulding time. It is better to remove the formwork at least after 116 hours after concrete casting, which promises lower risk of thermal cracking of early-age concrete.

• 공업화학
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• 제33권6호
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• pp.588-593
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• 2022

MgO 입자 표면에 첨가된 P₂O₅의 가수분해, 발수성, 그리고 절연 거동에 미치는 영향을 조사하였다. MgO 표면에 첨가된 P₂O₅는 가수분해반응 억제와 발수성을 동시에 나타내기 때문에 독특한 절연거동을 나타내었다. 따라서 절연거동은 MgO의 표면수화반응에 의한 Mg(OH)₂와 OH^-전하 전달비와 친수성에 반비례하였다. 시효에 따른 MgO의 절연성은 표면수화반응, 첨가된 도펀트 종의 밴드갭, 그리고 도펀트의 친수성과 소수성에 강한 영향성과 의존성을 나타내었다. 마지막으로 친수성인 MgO의 표면수화반응을 억제하는 전기절연성을 발현하여 열전달매체 응용분야에서 큰 잠재력을 제공하는 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.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권1호
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• pp.25-33
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• 2015

본 연구에서는 콘크리트 레벨에서의 프리케스트 콘크리트 개발을 목적으로 하며 수화열에 의한 균열발생을 확인하기 위해 FEM해석을 실시하여 초기균열 지수를 평가하였다. 평가결과 경화촉진제 사용량이 증가할수록 조기 압축강도가 증가하는 것으로 나타났으며 응결 시간 또한 단축되는 것을 알 수 있었다. 이는 경화촉진제에 의하여 시멘트 화합물중 $C_3A$의 반응에 의해서 응결시간이 단축되는 것으로 판단된다. 또한 단열온도 상승 시험 결과 경화촉진제의 사용량이 증가 할수록 콘크리트 중심부 온도 $80^{\circ}C$이상의 온도를 나타냈으며 경화촉진제에 의해서 최고 온도 발열시간을 단축시키는 것으로 나타났다. 이는 경화촉진제가 시멘트 수화반응을 촉진시켜 수화열을 짧은 시간에 높게 나타나는 현상으로 판단된다. 또한 높은 수화열은 균열을 발생시킬 수 있음으로 FEM 해석을 통하여 균열지수 평가를 실시하였다. FEM 해석 결과 조기에 높은 수화열이 증가하여도 균열에는 영향이 없는 예측된다. 이는 초기강도가 높기 때문에 허용응력이 증가로 인하여 인장강도가 증가하기 때문이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권10호
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• pp.1005-1014
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• 2003

알칼리 자극제의 종류에 따른 고로수쇄슬래그의 수화 및 물리적 특성을 조사하였다 활성화제는 $Na_2$SiO$_3$, $Na_2$CO$_3$, NaOH, $Na_2$SO$_4$를 사용하였고, $Na_2$SiO$_3$, $Na_2$CO$_3$, $Na_2$SO$_4$는 $Na_2$O, NaOH는 $\frac{1}{2}$$Na_2$O로 환산하여 1, 3, 5, 7 wt%를 첨가한 후 W/S=0.5로 실험을 실시하였다. 또한, 압축강도 실험은 OPC에 대해 각각 30 wt% 첨가하여 실험을 하였다. 활성화제의 종류에 따라 주요 수화생성물은 C-S-H, $C_4$AH$_{13}$, AFt, Al(OH)$_3$ 등이었으며, $Na_2$CO$_3$의 경우가 가장 큰 슬래그의 수화율을 보였다. $Na_2$SO$_4$를 사용하였을 때 압축강도가 가장 크게 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.70-77
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• 2012

제강슬래그 중 15~20%를 차지하는 환원슬래그는 건설재료로서의 유익한 화학적 조성을 함유하고 있음에도 불구하고, 특별한 활용처가 없이 매립되어지고 있기 때문에 용도개발이 시급하다. 본 연구는 제강 환원슬래그를 고효율 재활용 용도 개발을 위한 연구로, 사전 연구결과 급냉을 통하여 분화가 없는 안정된 골재상 제조가 가능하고, 이를 분쇄하여 수화시 급결 특성과 자체 수화특성을 갖는 것을 확인하였다. 한편, 철강 제조 공정에서 부산되는 환원슬래그일지라도 생산 제품에 따라 슬래그의 특성도 큰 차이를 보이기 때문에, 각 생산 제품에 따른 10군데 플랜트에서 배출되는 환원슬래그를 채취하여 그 화학적 특성을 평가하였다. 분석된 화학적 특성을 바탕으로, 급냉 시 생성되어지는 광물을 예측하여 사전연구 되었던 급냉 환원슬래그와 같이 급결성 및 강도발현특성을 갖는 무기결합재로의 제조 가능성을 확인하고자 하였다. 그 결과 특수강 및 열연 제품 생산공정에서 배출되는 환원슬래그일수록 높은 $Al_2O_3$ 함량을 가짐에 따라, 급결성 광물인 $C_{12}A_7$을 다량 함유하고, 이로써 급냉을 통하여 특수용 무기결합재로서 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제56권5호
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• pp.468-473
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• 2019

This study focused on manufacturing an inorganic insulation material set with various amounts of calcium-sulfoaluminate (CSA) (hauyne) content for enhancing both workability (demolding, handling) and the high thermal insulating property. To carry out the experiment, the amounts of CSA utilized were 5%, 10%, 15%, and 20%, with anhydrous gypsum added in equal proportion to produce a stable formation. As the content of CSA increased, a sinking phenomenon occurred because of the hydration reaction from the slurry, so it was difficult to utilize a retarder normally used in the cement manufacturing process. However, an RCOOM surfactant was able to solve the local clumping problem from cement and CSA and obtain a rapid retarding effect, so it was included in this process at 0.3%. Furthermore, the cement fineness was not 7000 ㎠/g but rather 3300 ~ 4000 ㎠/g to prevent a rapid temperature increase in the slurry. The specific gravity of the sample manufactured with 20% CSA was approximately 0.11 g/㎤, and its thermal conductivity was 0.041 W/m·K, providing an excellent insulating property.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.23-26
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• 2002

Ternary blended concrete containing both fly ash and granulated blast furnace slag is initial cost effective, and environment friendly. Furthermore, it has many technical advantages such as improvement of long term compressive strength, rheology property, reduction of hydration heat, etc. However, use and data on the performance of ternary blended concrete are limited, and it is necessary to study on the adoption of this technology. This study examined the durability performance of ternary blended concrete comparing with binary blended concrete and ordinary portland concrete. From the results of this study, it was concluded that ternary blended concrete is very suitable to submerged zone under maine environment.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제4권1호
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• pp.37-43
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• 2010

Theoretical models based on modern interpretations of the morphology and interactions of cement hydration products are developed for prediction of the mechanical properties of hydrated cement paste (hcp). The models are based on the emerging nanostructural vision of calcium silicate hydrate (C-S-H) morphology, and account for the intermolecular interactions between nano-scale calcium C-S-H particles. The models also incorporate the effects of capillary porosity and microcracking within hydrated cement paste. The intrinsic modulus of elasticity and tensile strength of hydrated cement paste are determined based on intermolecular interactions between C-S-H nano-particles. Modeling of fracture toughness indicates that frictional pull-out of the micro-scale calcium hydroxide (CH) platelets makes major contributions to the fracture energy of hcp. A tensile strength model was developed for hcp based on the linear elastic fracture mechanics theories. The predicted theoretical models are in reasonable agreements with empirical models developed based on the experimental performance of hcp.