• 한국세라믹학회지
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• 제55권3호
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• pp.224-229
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• 2018

OPC production requires high calorific value and emits a large amount of $CO_2$ through decarbonation of limestone, accounting for about 7% of $CO_2$ emissions. To reduce $CO_2$ emissions during the Ordinary Portland Cement (OPC) production process, there is a method of reducing the consumption of cement or lower temperature calcination for OPC product. In this study, for energy consumption reduction, we prepared Hauyne-belite cement by calcination at a low temperature compared to that used for OPC and studied the early hydration properties of the synthesized Hauyne-belite cement. We set the ratios of Hauyne and belite to 8 : 2, 5 : 5 and 3 : 7. For the hydration properties of the synthesized Hauyne-belite cement, we tested heat of hydration of paste and the compressive strength of mortar, using XRD and SEM for analysis of hydrates. As for our results, the temperature for optimum synthesis of Hauyne-belite is $1,250^{\circ}C$. Compressive strength of synthesized Hauyne-belite cement is lower than that of OPC, but it is confirmed that compressive strength of synthesized Hauyne-belite cement with mixing in of some other materials can be similar to that of OPC.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2017년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.171-172
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• 2017

In order to meet the high performance of the concrete, the viscosity increases with water binder ratio and amount of powder. because of these problems, we use high performance water reducing agent and low viscosity water reducing agent, but side effects may occur when using large amount of water reducing agent. Therefore, in this research, in order to increase the viscosity, I would like to analyze the change in viscosity and flow characteristics of paste by utilizing fly ash and lung limestone which are generally thrown away without using high performance water reducing agent.

• 한국건축시공학회지
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• 제20권4호
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• pp.321-330
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• 2020

지오폴리머의 반응성은 원재료의 구성성분 및 Si/Al비, Na/Al비, 물-결합재비, 비정질 요소 등을 고려하여 명확한 메커니즘을 규명하는 것은 매우 중요하다. 따라서 원재료 및 알칼리 활성화제의 구성성분을 고려한 %Na₂O, M_s는 반응성을 결정하는 중요한 요소가 된다. 하지만 다수의 연구에서는 알칼리 활성화제의 농도와 양생 조건 등의 기본적인 요소만을 고려하는 한계점을 나타내고 있다. 따라서 본 연구에서는 %Na₂O, Ms 및 고로슬래그 미분말의 혼입량에 따른 지오폴리머 페이스트의 강도특성, 반응열, 길이변화, 미세구조 분석을 실시하였다.

• 토지주택연구
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• 제14권4호
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• pp.121-129
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• 2023

본 연구에서는 시멘트 클링커 제조에 사용되는 탄산염 광물인 석회석(CaCO₃)을 이산화탄소(CO₂)가 결합되어 있지 않은 탈탄산 원료를 사용하여 제조 공정 중에 발생하는 이산화탄소(CO₂)를 저감하고자 하는 연구로 다양한 산업부산물 중 폐콘크리트에 부착되어 있는 시멘트페이스트를 이용하고자 하였다. 폐콘크리트는 골재에 시멘트페이스트가 부착되어 있는 상태로 일반적인 파·분쇄 방법으로는 효율적으로 분리하지 못하며 원골재 손상없이 시멘트페이스트만을 벗겨내기 위하여 박리·마쇄방법이 유효하다. 박리·마쇄에 영향을 주는 인자로 박리·마쇄시간, 피분쇄물 종류, 피분쇄물양으로 선정하고 실험계획법을 통해 시멘트 크링커 원료로서 탈탄산된 CaO를 함유한 폐콘크리트 미분말 제조를 위한 최적 마쇄 실험 결과, 박리·마쇄시간 7분, 피분쇄물 종류 8mm, 피분쇄물양 0.6이 폐콘크리트 미분말 생산하는데 최적조건인 것을 알 수 있었으며 생산성에 따른 경제성을 고려할 때 피분쇄물의 크기가 크고 양을 많이 할 경우 박리·마쇄시간을 단축할 수 있을 것으로 판단된다.

• Advances in concrete construction
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• 제10권5호
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• pp.381-391
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• 2020

This study aimed to develop reference materials (RMs) for mortar that can simulate the initial flow characteristics with constant quality over a long period. Through the previous research on the development of RMs for cement paste, the combination of limestone, glycerol, and water was used as the basic matrix for developing RMs for mortar in this study. In addition, glass beads of three particle sizes (0.5, 1.0, and 2.0 mm) and ISO standard sand were selected as tentative candidates to derive fine aggregate substitutes. The mixture of glass beads could simulate the initial flow characteristics of mortar, but under the same mixing ratio, replicates showed an unstable tendency to indicate inconsistent values due to the generation of electrostatic properties between materials and equipment. On the other hand, the mixture using ISO standard Sand not only simulates the constant flow characteristics for a long period of time, but also shows stable results with little error in replicates. Therefore, limestone, glycerol, ISO standard sand, and water were finally determined as components that met the required properties of RMs for mortar. The effect of each component on the flow characteristics of RMs was analyzed. It was found that glycerol increased the cohesion between the particles of standard sand, resulting in a constant increase both in the plastic viscosity and yield stress. Both limestone and standard sand had a dominant effect on the yield stress. The relationships between various mortar mixing ratios and the corresponding mixing ratios of RMs were established. In addition, the results of the verification experiment showed that the rheological properties of the RMs obtained through the relationships correlated with various water/cement ratios and the fine aggregate volume fractions of mortar obtained with same manner. In other words, the RMs for mortar developed in this study can be used as standard samples because they can simulate the initial flow characteristics of mortar of various mixing ratios for a long period without any chemical changes.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.123-129
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• 2018

본 연구의 목적은 고강도 및 일반강도 영역의 물-결합재 비에 대해 시멘트계열 재료의 점도를 감소시키기는 것에 대한 정보를 제공하는 것이다. 시멘트 계열 재료의 유동성을 결정하는 것은 물-결합재 비 및 치환재료와 감수제가 있다. 이를 레올로지적으로 보았을 때 물-결합재 비가 낮은 경우 항복치와 점도를 낮추며 감수제의 경우 항복치 저감에 영향을 주지만 점도 저하에는 한계가 있다. 따라서 이 연구에서는 시멘트 계열 재료의 점도를 낮추기 위해 물-결합재 비에 따른 폐석회석 치환에 대한 점도 저하 가능성을 분석하였다. 실험 결과, 폐석회석을 치환하였을 경우 점도 저하의 효과가 있었으며 이는 시멘트 계열 재료의 점도 제어에 유의미한 결과를 주는 것으로 판단되었다. 따라서 본 연구의 결과는 시멘트 계열 재료의 점도를 낮추는 방안으로써 분체 치환에 의한 방안의 기초적인 자료가 될 것으로 생각된다.

• 토지주택연구
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• 제15권1호
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• pp.147-156
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• 2024

본 연구는 시멘트 클링커 제조에 사용되는 탄산염 광물인 석회석(CaCO₃)을 CO₂가 결합되어 있지 않은 탈탄산 원료를 사용하여 제조 공정 중에 발생하는 CO₂를 저감하고자 하는 연구로 다양한 산업부산물 중 폐콘크리트에 부착되어 있는 시멘트페이스트를 이용하고자 하였다. 일반적으로 시멘트용 석회석은 최소한 CaCO₃의 함유량이 80% 이상(CaO, 44% 이상)의 것을 사용해야만 시멘트 클링커의 품질을 확보할 수 있다. 하지만 폐콘크리트 미분말의 CaO 함량은 평균 20% 정도로 시멘트 클링커 원료로 사용하기 위하여 CaO 함량을 35% 이상으로 조성비를 올려줘야 이용이 가능하다. 따라서 폐콘크리트 미분말의 조성 광물 경도차이를 이용하여 경도가 상대적으로 낮은 CaO 형태의 광물을 선택적으로 분쇄하여 분급 및 체가름을 할 경우 CaO 함량을 35% 이상 상승시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 분쇄 공정을 통해 경도가 상대적으로 낮은 CaO를 함유한 광물들을 선택적으로 분쇄하여 효율적으로 CaO와 SiO₂ 외 기타 성분을 분리하는 최적 조건에 대하여 실험적 및 통계적으로 검토·분석하였다. 시멘트 크링커 원료로서 탈탄산된 35% 이상 CaO를 함유한 폐콘크리트 미분말 제조를 위한 최적 분쇄 조건 실험 결과, 분쇄 시간 5분 이내, 피분쇄물 종류 30mm, 피분쇄물양 1.0 이상이 최적 조건인 것을 알 수 있었지만 단일 입도의 분쇄물이 아닌 혼합입도의 분쇄물에 대한 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• Advances in concrete construction
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• 제11권3호
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• pp.231-238
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• 2021

The present work aims at investigating the effects of using various fine mineral additions as partial replacement to Portland cement on the tribological properties of concrete. To achieve this goal, concrete mixtures were prepared with different percentages (10, 20 and 30%) of limestone fillers (LF) and natural pozzolana (NP), and (20, 40 and 60%) of blast furnace slag (BFS). The interface yield stress (τ0) and viscous constants (η) that allow characterizing friction at the concrete-pipe wall interface were determined using a rotational tribometer. In addition, the compositions of the boundary layers that formed in the pumping pipes of the different concretes under study were also identified and analyzed. The experimental results obtained showed that the concretes studied have a linear tribological behavior that can be described by the Bingham model. Furthermore, the use of different mineral additions, especially limestone fillers and blast furnace slags, even at high rates, had a beneficial effect on the optimization of the volume of paste present in the boundary layer, which made it possible to significantly reduce the viscous constant of concrete. However, a maximum rate of 10% of natural pozzolana was recommended to achieve tribological properties that are favorable to the pumpability of concrete.

• KCI Concrete Journal
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• 제13권1호
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• pp.35-41
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• 2001

This paper investigated rheological properties of binder pastes for self-compacting high performance concrete. Six mixtures of self-compacting concrete were initially prepared and tested to estimate self-compacting property. Then, the binder pastes used in self-compacting concrete were tested for rheological properties using a rotary type rheometer. Binder pastes with different water-binder ratios arid flow values were also examined to evaluate their rheological characteristics. The binders were composed of ordinary Portland cement, fly ash, two types of pulverized blast-furnace slag, and limestone powder. The flow curves of binder pastes were obtained by a rotary type rheometer with shear rate control. Slump flow, O-funnel time, box, and L-flow teats were carried out to estimate self-compacting property of concrete. The flow curves of binder pastes for self-compacting concrete had negligible yield stresses and showed an approximately linear behavior at higher shear rates beyond a certain limit. Test results also indicated that the binders incorporating fly ash are more appropriate than the other types of binders in quality control of self-compacting concrete.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.252-260
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• 2022

국내에서 카올린 순도가 낮은 저품질의 고령토는 고순도의 고령토보다 월등히 많은 매장량과 우수한 경제성에도 불구하고 제품으로 활용되지 못하고 대부분 사장되고 있다. 본 연구의 목적은 국산 저품질 고령토를 석회석 소성점토 시멘트(LC³)의 원료로 활용할 수 있는 가능성과 최적의 소성온도를 도출하는 것으로, 고령토의 소성온도(600 ℃, 700 ℃, 800 ℃, 900 ℃)에 따른 LC³ 페이스트의 수화물 생성과 기계적 특성을 평가하기 위해 등온 열량 측정, X-선 회절 분석, 열 중량 분석 및 압축강도 시험을 실시하였다. 결과적으로 국산 저품질 고령토 점토는 클링커의 50 %를 대체하였음에도 불구하고 수화 3일차부터 메타카올린의 포졸란 반응에 의해 카르보알루미네이트 수화물과 C(A)SH를 생성하여 OPC와 거의 동등하거나 그 이상의 강도를 나타냈으며, 소성온도에 따라 강도발현에 큰 차이가 발생하는 것으로 나타났다.