• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.639-642
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• 2005

Main components of metakaolin(MK) were $SiO_2\;and\;Al_2O_3$. and specific surface was 2.2 times larger than that of ordinary portland cement(OPC). MK indicated the fine particle and fiber texture. Flow value of mortar with MK was decreased linearly each $13\%$ as the replacement ratio of MK was increased each $5\%$. Compressive strength of mortar with MK was increased more than that of mortar with OPC by 3days. Compressive strength of mortar with $10\%$ MK was about 83MPa at 28 days. When MK was replaced with $10\%$ of cement volume, flexural strength and modulus of elasticity of mortar was indicated the maximum value at 28 days.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2009년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.87-91
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• 2009

Recycling demolished concrete as an alternative source of coarse aggregates for the production of new concrete can help solve the growing waste disposal crisis and the problem of depleted natural aggregates. The purpose of this study is to investigate chloride migration of recycled aggregate concrete containing pozzolanic materials by chloride migration coefficient. The specimens were made with recycled coarse aggregate as various replacement ratio(10, 30, 50%) and metakaolin, blast furnace slag, fly ash is replaced for recycled concrete with mixing ratio 20%. The major results are as follows. 1) Compressive strength of recycled aggregate concrete containing pozzolanic materials increase as curing age and chloride migration decrease. 2) When the replacement ratio of recycled coarse aggregate is 30%, the chloride migration coefficient of recycled concrete containing blast furnace slag, metakaolin shows the similar or lower value than plain concrete at all ages.

• Advances in nano research
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• 제5권2호
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• pp.99-111
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• 2017

Nano particles have been gaining increasing attention and applied in many fields to fabricate new materials with novel functions due to their unique physical and chemical properties. In the present study two nano materials, namely nano silica (NS) and nano clay metakaolin (NMK) were partially replaced with ordinary Portland cement (OPC). The replacement level was varied from 0.5 to 2.0% in OPC and blended in cement mortar with a water cement ratio of 0.40. Mechanical property studies and durability experiments such as compressive strength, tensile strength, water absorption, depth of chloride penetration test. Nano silica was synthesized from rice husk ash and analyze the size using particle size analyzer. The results indicate that the compressive and tensile strength of the cement mortars containing nano materials were higher strength compared to the plain mortar with the same water cement ratio.

• Computers and Concrete
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• 제13권5호
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• pp.621-632
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• 2014

This paper is aimed at adapting Artificial Neural Networks (ANN) to predict the compressive strength of High Performance Concrete (HPC) containing binary and quaternary blends. The investigations were done on 23 HPC mixes, and specimens were cast and tested after 7, 28 and 56 days curing. The obtained experimental datas of 7, 28 and 56 days are trained using ANN which consists of eight input parameters like cement, metakaolin, blast furnace slag and fly ash, fine aggregate, coarse aggregate, superplasticizer and water binder ratio. The corresponding output parameters are 7, 28 and 56 days compressive strengths. The predicted values obtained using ANN show a good correlation between the Experimental data. The performance of the 8-9-3-3 architecture was better than other architectures. It concluded that ANN tool is convenient and time saving for predicting compressive strength at different ages.

• Computers and Concrete
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• 제8권3호
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• pp.279-292
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• 2011

The main purpose of this study includes investigation of the rheological properties of fresh self consolidating cement paste containing chemical and mineral additives using Artificial Neural Network (ANN) model. In order to develop the model, 200 different mixes are cast in the laboratory as a part of an extensive experimental research program. The data used in the ANN model are arranged in a format of fourteen input parameters covering water-binder ratio, four different mineral additives (calcium carbonate, metakaolin, silica fume, and limestone), five different superplasticizers based on the poly carboxylate and naphthalene and four different Viscosity Modified Admixtures (VMAs). Two common output parameters including the mini slump value and flow cone time are chosen for measuring the rheological properties of fresh self consolidating cement paste. Having validated the model, the influence of effective parameters on the rheological properties of fresh self consolidating cement paste is investigated based on the ANN model outputs. The output results of the model are then compared with the results of previous studies performed by other researchers. Ultimately, the analysis of the model outputs determines the optimal percentage of additives which has a strong influence on the rheological properties of fresh self consolidating cement paste. The proposed ANN model shows that metakaolin and silica fume affect the rheological properties in the same manner. In addition, for providing the suitable rheological properties, the ANN model introduces the optimal percentage of metakaolin, silica fume, calcium carbonate and limestone as 15, 15, 20 and 20% by cement weight, respectively.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.417-420
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• 2008

최근 대형 구조물이 많이 건설되면서 콘크리트의 내구성 향상에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 따라 고성능 콘크리트에 대한 관심이 높아지고 있다. 최근, 실리카 흄과 같은 수준의 강도나 내구성을 확보하면서 경제적 측면에서 좀 더 유리한 메타카올린이 새로운 혼화재로 가치를 높게 평가되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 메타카올린과 실리카 흄 콘크리트의 스케일링, 건조수축 및 염화물 저항성, 공극 구조를 비교 평가하였다. 연구결과에 따르면, 메타카올린의 대체는 염화물 침투 저항성과 동결융해 저항성을 향상시켰다. 반면, 스케일링에서는 MK의 10% 대체까지는 OPC와 동등 수준 정도인 것으로 나타났다. 건조수축에서는 메타카올린만을 대체한 경우 OPC와 비슷한 수준을 보였으나, MS5는 약10%정도 건조수축을 감소시켰다. 내구성 측면에서 볼 때, 메타카올린의 10% 대체가 가장 적절한 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.893-896
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• 2008

본 연구는 황산염 환경하에서 메타카올린을 사용하여 제작된 시멘트 모르타르의 기초물성을 평가하기 위한 연구이다. 최근 열악한 환경에 노출되는 콘크리트 구조물이 증가함에 따라 콘크리트의 내구성에 대한 관심이 늘어나고 있다. 광물성 혼화재료를 첨가할 경우 콘크리트 내부의 조직을 치밀하게 하여 내구성을 좋게하는 방안이 있으며 현재에도 실리카흄, 플라이애쉬, 슬래그와 같은 기존의 광물질 혼화재료 이외에 새로운 혼화재료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 열악한 환경에 노출된 콘크리트 열화에 대하여 아직 그 연구가 미비한 광물질 혼화재료인 메타카올린을 5%, 10%, 15%로 치환하여 시멘트 모르타르로 시편을 제작하였고, 이를 28일 표준양생을 시켜 담수, 해수, 10% 황산나트륨용액, 10% 황산마그네슘 용액에서 28일, 60일, 90일, 180일, 270일, 365일 동안 촉진양생 시켜 다양한 시편의 기초물성에 대한 실험을 수행하였다. 또한 현재 널리 쓰이고 있는 광물질 혼화재료인 실리카흄과 플라이애쉬를 가지고 같은 방법으로 실험을 한 후 메타카올린을 치환한 시편과의 비교 분석을 통하여 메타카올린의 내구적 성능을 평가하고자 한다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권1호
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• pp.13-20
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• 2010

콘크리트 제조시 많은 에너지가 소모되며 특히 결합재인 시멘트는 제조과정에서 다량의 $CO_2$를 배출하기 때문에 이러한 부정적인 인식을 해소하기 위한 노력이 진행되고 있으며, 최근 들어 환경 친화적인 에코 콘크리트의 제조 및 적용에 대한 관심이 높아가고 있다. 에코 콘크리트는 환경부하의 저감, 산업폐기물의 활용 및 환경관련 성능의 향상 등 다양한 접근 방법이 있으며 이러한 방법들이 국내에 정착하기 위해서는 지속가능한 개발로 친환경 성능이 개선된 콘크리트의 제조에 관한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 콘크리트용 시멘트 및 골재를 천연재료인 메타카올린 및 산업부산물인 동슬래그로 대체 활용한 환경 부하 저감 목적의 에코형 혼합콘크리트를 제작한 후 각 종 시험결과를 통하여 그 활용 가능성을 고찰하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.216-222
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• 2021

해수 담수화 플랜트에서 배출되는 농축수의 새로운 활용방안을 모색하기 위한 실험이다. 본 연구에서는 염화이온 고정화 효과가 뛰어난 메타카올린을 주요 결합재로 하고 활성화제로 10%와 20%의 산화칼슘을 치환하였다. 그리고 정수(tap-water; TW)와 농축수(reverse osmosis desalination water; RW)를 혼합수로 사용하였다. 실험결과 RW를 사용한 mixture는 TW 보다 더 높은 압축강도를 보였다. 또한 낮은 물-흡수율과 높은 밀도를 나타내었다. RW를 혼합수로 사용한 mixture에서는 Friedel's salt라는 수화반응물질을 관찰할 수 있었다. 강재의 부식문제를 고려한다면 RW는 무철근 콘크리트, 벽돌, 경계석 등의 제품에 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 RW의 해양 방출이외에 새로운 활용방안을 제시한 것에 의미 있다고 생각된다.

• Advances in concrete construction
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• 제10권4호
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• pp.301-310
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• 2020

The following paper concentrates on the objective of studying the influences of extent of duration and temperature on the Pozzolanic properties as well as reactivity of locally existing natural clay of Nai Gaj, district Dadu, Sindh Pakistan. The activation of the clay only occurs through heating when temperature in a furnace chamber reaches 600, 700 and 800oC for 1, 2 and 3 hours and at 900 and 1000℃ for 1 and 2 hours. Furthermore, the strength activity index (SAI) of advanced pozzolanic material happens to be identified through 20% cement replacement for different samples of calcined clay as per ASTM C-618. The compressive strength test of samples had been operated for 7 and 28-days curing afterwards. The maximum compressive strength had been seen in mix E in which cement was replaced with clay calcined at 700℃ for 1 hour that is 27.05 MPa that is 24.31% more than that of control mix. The results gathered from the SAI verdicts the optimal activation temperature is 700℃ within a one-hour time period. The SAI at a temperature of 700℃ with a one-hour duration at 28 days is 124.31% which happens to satisfy the requirements of the new Pozzolanic material, in order to be applied in mortar/concrete (i.e., 75%). The Energy- dispersive spectrometry (EDS) along with the X-ray diffraction (XRD) have been carried out in means of verifying whether there is silica content or amorphous silica present in metakaolin that has been developed. The findings gathered from the SAI were validated, as the analysis of XRD verified that there is in fact Pozzolanic activity of developed metakaolin. Additionally, based on observation, the activated metakaolin holds a significant influence on the increase in mortar's compressive strength.