It has been well known that concrete structures exposed to acid and sulfate environments such as sewer etc. show significant decrease in their durability due to chemical attack. Such deleterious acid and sulfate attacks lead to expansion and cracking in concrete, and thus, eventually result in damage to cement mortar by forming expansive hydration products due to the reaction between cement hydration products and acid and sulfate ions. In this study, the effect of fly ash and blast furnace slag on the bond performances of structural synthetic fiber in latex modified cement mortar under sulfate environments. Fly ash and blast furnace slag contents ranging from 0 % to 20 % are used in the mix proportions. The latex modified cement mortar specimens were immersed in fresh water, 8 % sodium sulfate ($Na_2SO_4$) solutions for 28 and 50 days, respectively. Pullout tests are conducted to measure the bond performance of structural synthetic fiber from latex modified cement mortar after sulfate environments exposure. Test results are found that the incorporation of fly ash and blast furnace slag can effectively enhance the PVA fiber-latex modified cement mortar interfacial bond properties (bond behavior, bond strength and interface toughness) after sulfate environments exposure. The microstructural observation confirms the findings on the interface bond mechanism drawn from the fiber pullout test results under sulfate environments.
In order to improve hydration reactivity of blast furnace slag, it's composition was changed by adding of CaO. The slags were quenched in water at 1,400℃. Hydration reactivityof modified slags was studied by x-ray diffractometer, conduction calorimeter and so on. Experimental results were summarized as follows. 1. Glass content and hydration reactivity of slag depend significantly on quenching temperature of the slag melt. To enhance the reactivity, slag melts which belongs to Frenkel-type liquid, must be quenched above 1,300℃. 2. Vitrification of slag melts was confirmed as CaO/SiO2 ratio increased up to 1.57 with flux, 1.51 without flux, also their hydration reactivity was improved.
The purpose of this study is to evaluate the Adhesion in tension of cement mortar according to adding admixtures such as polymer dispersions, blast-furnace slag and fly ash. From the test results, the adhesion in tension is seriously affected by type of polymer compared with polymer-binder ratios and types of admixture. The maximum adhesion in tension of EVA- modified mortar is about 1.46 times, the cement mortar. It is apparent that the adhesion in tension of polymer-modified mortars according to adding two admixtures is much more improved irrespective of polymer-binder ratio.
Recently, research on geopolymeric concrete that does not use cement as a binder has been actively investigated. Geopolymeric concrete is cement-free concrete. Masato, ocher and/or soil has been solidified into geopolymeric concrete by the reaction of specifically modified silicate as an alkali activator and inorganic binding materials such as blast furnace slag, fly ash or meta-kaolin, which is cured at room temperature to exhibit high compressive strengths. Based on the results, this study shows how geopolymeric concrete that uses specifically modified silicate and inorganic binding materials is implemented as eco-cement with no cement.
This study was performed to investigate the characteristics of carbonation for latex modified concrete with fly ash and blast furnace slag. The experimental variables consisted of ground granulated blast-furnace slag contents (0%, 30%, 50%), fly ash contents (0, 30%) latex contents (0, 5, 10, 15%). Two different methods of carbonation test such as $CO_2$ gas and 5% sulphuric acid digestion resistance test were varied in this study.
Batch slurry experiments were conducted to develop cement/slag/Fe(II) system that could treat hazardous liquid wastes containing halogenated organic solvents. Portland cement in combination with Fe(II) was reported to reductively dechlorinate chlorinated organics in a modified solidification/stabilization process. TCE (trichloroethylene) was used a model halogenated organic solvent. The objectives of this study were to assess the feasibility of using cement and steel converter slag amended with Fe(II) as a low cost abiotic reductive dechlorination and to investigate the kinetics of TCE dechlorination over a wide range of TCE concentration. From the result of screening experiments, cement/slag/Fe(II) system was identified as a potentially effective system to treat halogenated organic solvent. Kinetic studies were carried out to further investigate degradation reaction of TCE NAPL (Non Aqueous Phase Liquids) in cement/slag/Fe(II) systems by using batch slurry reactors. Degradation rate of TCE solution in this system can be explained by pseudo-first-order rate law because the prediction with the rate law is in good agreement with the observed data.
Concrete in water environment is easily subjected to the attack of leaching, which causes its mechanical reduction and durability deterioration, and the key to improving the leaching resistance of concrete is to increase the compaction of its microstructure formed by the curing. This paper performs a numerical investigation on the intrinsic relationship between microstructures formed by the hydration of cement and slag and leaching resistance of concrete in water environment. Firstly, a shrinking-core hydration model of blended cement and slag is presented, in which the interaction of hydration process of cement and slag is considered and the microstructure composition is characterized by the hydration products, solution composition and pore structure. Secondly, based on Fick's law and mass conservation law, a leaching model of hardened paste is proposed, in which the multi-species ionic diffusion equation and modified Gérard model are established, and the model is numerically solved by applying the finite difference method. Finally, two models are combined by microstructure composition to form an integrated curing-leaching model, and it is used to investigate the relationship between microstructure composition and leaching resistance of slag-blended cement pastes.
Steel making slag has gained a considerable attraction as one candidate of eco-materials in research fields for recycling resources. Thus, many researches have been performed but were limited to development of substitute for cement being used in the construction field. A little research work also has been done on development of higher value-added materials, including heat resistant and sound absorbing materials. For this reason, the present study were focused on macrostructure characterization of fabricated slag fibers which are applicable to heat resistant materials. The slag fibers were fabricated through a modified melt extraction method. The processing variables employed were the wheel speed and molten slag temperature. The synthesized fibers were characterized by optical microscope and scanning electron microscopy. It was found that the wheel speed of 1400 rpm generated better quality of mineral fibers in terms of the relative amount of shot, diameter and length. This was attributed to the relative extent of contact width between the flowing melt and the rotating wheel. The thickness of the slag fibers also were decreased with increasing the slag melt temperature due mainly to significant decrease in the viscosity of the slag melt. In addition, the lower melt temperature caused an increase in number of shots plus the mineral fibers.
Slags are by-products of the metallurgical industry. The most important slag from the standpoint of the quantity used as building material is iron blastfurnace slag. Slags are either crystalline stable solid used as aggregates or glassy material used as hydraulic binder. Slag cements are low heat of hydration cements. Slags react more slowly with than portland cement but they can be activated chemically. Activatiors can be either alkaline activators such as soda, lime, sodium carbonate, sodium silicate or sulphate activators such as calcium sulphate or phosphogypsum. So, in this study slaked lime was used as an activator that the compressive strength of this modified cement(M1 type) is high range in early age. And initial setting time of M1 type cement was shorter than conventional cements.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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