• Computers and Concrete
• /
• 제22권2호
• /
• pp.183-196
• /
• 2018

The rheological behaviour of high strength self compacting concrete (HS-SCC) studied through an experimental investigation is presented in this paper. The effect of variation in supplementary cementitious materials (SCM) $vis-{\grave{a}}-vis$ four different types of processed crushed sand as fine aggregates is studied. Apart from the ordinary Portland cement (OPC), the SCMs such as fly ash (FA), ground granulated blast furnace slag (GGBS) ultrafine slag (UFS) and micro-silica (MS) are used in different percentages keeping the mix -paste volume and flow of concrete, constant. The combinations of rheology, strength and durability are equally important for selection of mixes in respect of high-rise building constructions. These combinations are referred to as the rheo-strength and rheo-durability which is scientifically linked to performance based rating. The findings show that the fineness of the sands and types of SCM affects the rheo-strength and rheo-durability performance of HS-SCC. The high amount of fines often seen in fine aggregates contributes to the higher yield stress. Further, the mixes with processed sand is found to offer better rheology as compared to that of mixes made using unwashed crushed sand, washed plaster sand, washed fine natural sand. The micro silica and ultra-fine slag conjunction with washed crushed sand can be a good solution for high rise construction in terms of rheo-strength and rheo-durability performance.

• Advances in concrete construction
• /
• 제10권3호
• /
• pp.237-245
• /
• 2020

Past research efforts already established geopolymer as an environment-friendly alternative binder system for ordinary Portland cement (OPC) and recycled aggregate is also one of the promising alternative for natural aggregates. In this study, an effort was made to produce eco-friendly mortar mixes using geopolymer as binder and recycled fine aggregate (RFA) partially and study the resistance ability of these mortar mixes against the aggressive environments. To form the geopolymer binder, 70% fly ash, 30% ground granulated blast furnace slag (GGBS) and alkaline solution comprising of sodium silicate solution and 14M sodium hydroxide solution with a ratio of 1.5 were used. The ratio of alkaline liquid to binder (AL/B) was also considered as 0.4 and 0.6. In order to determine the resistance ability against aggressive environmental conditions, acid attack test, sulphate attack test and rapid chloride permeability test were conducted. Change in mass, change in compressive strength of the specimens after the immersion in acid/sulphate solution for a period of 28, 56, 90 and 120 days has been presented and discussed in this study. Results indicated that the incorporation of RFA leads to the reduction in compressive strength. Even though strength reduction was observed, eco-friendly mortar mixes containing geopolymer as binder and RFA as fine aggregate performed better when it was produced with AL/B ratio of 0.6.

• 국제초고층학회논문집
• /
• 제7권4호
• /
• pp.327-342
• /
• 2018

Geopolymer concrete (GPC), which is recognised as an environmentally friendly alternative to ordinary Portland cement (OPC) concrete, has been reported to possess high fire resistance. However, very limited research has been conducted to investigate the behaviour of geopolymer concrete-filled steel tubular (GCFST) columns at either ambient or elevated temperatures. This paper presents the compressive test results of a total of 15 circular concrete-filled steel tubular (CFST) stub columns, including 5 specimens tested at room temperature, 5 specimens tested at elevated temperatures and the remaining 5 specimens tested for residual strength after exposure to elevated temperatures. The main variables in the test program include: (a) concrete type; (b) concrete strength; and (c) curing condition of geopolymer concrete. The test results demonstrate that GCFST columns have similar ambient temperature behaviour compared with the conventional CFST counterparts. However, GCFST columns exhibit better fire resistance than the conventional CFST columns. Meanwhile, it is found that the GCFST column made with heat cured GPC has lower strength loss than other columns after exposure to elevated temperatures. The research results highlight the possibility of using geopolymer concrete to improve the fire resistance of CFST columns.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제29권1호
• /
• pp.65-77
• /
• 2022

Determination of strength properties of intact rock using artificial cores has been considered in recent years. In this study, some relationships for estimating the static properties of dolomudstone cores of the Asmari reservoir were presented using artificial cores prepared from cuttings of two wells, southwest of Iran. For this purpose, first natural cuttings (NC) and 33 cores including dolomite limestone (dolomudstone), anhydrite and anhydrite dolomite were prepared between depths of 1714 and 2208 meters. Petrographic, physical, mechanical and dynamic tests were performed on cores, NC and artificial cuttings (AC) which was prepared from the residuals of dolomudstone cores. For preparing the artificial cores, the average porosity of the dolomudstone cores was considered and determined using four methods. Artificial and natural cuttings were classified as dolomite limestone and dolomite limestone to calcareous dolomite, respectively. Using ordinary Portland cement (OPC), water, AC and NC artificial cores were prepared. Results of evaluating the proposed relationships using statistical criteria showed that the static properties of the artificial cores can be used to predict the static properties of the dolomudstone cores.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권5호
• /
• pp.695-702
• /
• 2005

라텍스개질 콘크리트는 라텍스의 첨가로 인하여 콘크리트의 내구성을 개선하는 것으로 알려져 있으며, 투수저항성이 크게 향상되는 것으로 연구되었다. 본 연구에서는 SBR 라텍스 혼입에 따른 콘크리트 내부 공극 구조의 변화를 연구하고자 화상분석법을 이용하여 라텍스개질 콘크리트의 W/C비, 라텍스 함량, 시멘트 종류에 변화를 주어 간격계수, 경화 후 공기량, 공극 직경에 따른 공극 분포 및 공극 구조 상태 분석 등을 파악하였다. 또한, 라텍스 첨가에 따른 내부 공극 구조 특성과 투수저항성과의 상관성을 비교하였다. 라텍스개질 콘크리트는 내부 공극 분석 결과, 동일 물-시멘트비 조건에서 AE감수제를 사용한 OPC에 비해 더 우수한 연행공극 효과가 있는 것으로 분석되었다. 초속경시멘트는 $100{\mu}m$ 미만의 연행공극의 수가 4배 이상 증가하였다. 조강 시멘트는 SBR 라텍스로 인하여 $50{\sim}500{\mu}m$ 범위의 미세 연행 공기량이 약 7배 이상 증가되는 현상을 나타내었다. 그러나 투수성에 있어서는 낮은 간격계수에도 불구하고 높은 투수저항 특성을 나타내었다. 내구성에 있어서 라텍스개질 콘크리트에서는 공극 구조의 영향보다는 라텍스 폴리머 필름에 의한 영향이 더 큰 것으로 판단되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제1권2호
• /
• pp.107-113
• /
• 2013

연구에서는 문제시 되는 순환자원의 종류를 상호 보완적으로 활용하여 문제를 해결하고자하는 연구이다. 즉, 고로슬래그 미분말(BS)의 잠재 수경성반응을 순환 잔 굵은 골재의 알칼리로 반응시키고, 부족분의 알칼리를 보통포틀랜드 시멘트(OPC)로 해결하면서 소석회 처리된 소각장애시(WA)의 치환율을 실험변수로하여 최적치를 구하고자 실험하였다. 실험결과 WA 치환율이 증가할수록 유동성과 공기량은 약간 저하하고, 염화물량은 증가하여 불리하였지만 압축 및 인장강도가 1% 에서 최대 값을 나타내어 폐기물 유효처리 관점까지도 고려하면 WA 1% 혼합이 최적인 것으로 분석되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제8권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2013

본 연구에서는 OPC 및 BFS 혼입 콘크리트의 초기재령 압축강도 향상을 위해 산업부산물인 티탄석고, 정수오니를 활용하여 경제성을 만족하면서 콘크리트의 조기강도(재령 1, 3일)를 향상시킬 수 있는 촉진제(이하 HSB) 개발을 위한 기초적 연구를 실시하였다. 조강형 분체의 제조를 위한 산업부산물의 조합 비율은 기초 실험 및 성분분석을 통해 티탄석고(4) : 석회석(3) : 정수오니(3)의 비율로 조합을 확정하였으며, HSB의 혼입률은 사전시험을 거쳐(7~9) %가 적정한 것으로 나타났다. 페이스트 경화체의 SEM 촬영 결과 HSB 혼입을 통한 자극으로 인해 수화반응이 촉진되어 수화생성물이 다량 분포한 것을 SEM 측정을 통해 확인 할 수 있었으며, HSB 혼입 콘크리트 압축강도 측정결과 HSB를 혼입함에 따라 Plain 배합에 비해 초기재령에서 높은 압축강도 발현율을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한 GHSB에 비해 FHSB 배합이 더욱 우수한 강도를 나타내었으며, FHSB 치환율이 증가함에 따라 압축강도는 소폭 상승하는 결과를 나타내었다. 한편, HSB 및 혼합시멘트를 사용한 콘크리트의 경우 촉진재 종류에 관계없이 촉진재 치환율 9 %에서 Plain 배합 이상의 조기강도를 발현하는 것으로 나타났으며, 촉진재 종류에 따른 영향을 알아본 결과, GHSB에 비해 FHSB가 재령 1, 3일에는 더욱 우수한 조기강도 발현성능을 나타내었다.

• 에너지공학
• /
• 제27권2호
• /
• pp.55-60
• /
• 2018

폐자원으로 분류되는 화력발전소의 석탄재와 제강슬래그(KR슬래그)를 주 재료로 활용하여 저강도 고유동채움재를 제조하였다. 산업부산물의 활용방안을 확대하고 중금속 용출 억제 등의 환경적 안정성을 확보하기 위해 화력발전소 바닥재(bottom ash)와 KR슬래그는 7:3으로 혼합하여 탄산화반응($CO_2$고정화)을 실시하였다. 연구결과 석탄바닥재의 기공이 많아 $CO_2$고정화 물질 함량이 증가할수록 물비율이 증가하였다. 배합 중 분체함량이 증가할수록 블리딩율이 저하되는 것을 확인하였다. 1종 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)함량이 감소할수록 수화반응의 활성화가 저하되어 압축강도는 감소하였다. 하지만 배합 조성을 적절히 조절할 경우 저강도 고유동 채움재가 요구되는 2.0MPa의 압축강도는 충족시킬 수 있는 결과를 확보하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제15권2호
• /
• pp.10-17
• /
• 2006

본 연구에서는 고로슬래그 미분말 혼입률에 따른 라텍스개질 콘크리트의 역학적 특성과 내구성에 관한 기초물성을 평가하였다. 이를 위해 라텍스 혼입률 변화(0%, 10%, 15%)와 고로슬래그 혼입률 변화(0%, 30%)를 실험변수로 하였으며, LMC와 BS-LMC의 특성분석을 위하여 압축강도, 휨강도 그리고 내약품성 시험을 실시하였다. 실험결과, 압축강도와 청강도에서 고로슬래그 미분말 혼입이 장기재령에서 강도 증진효과를 나타내는 것으로 평가되었다. 특히 라텍스 혼입률 10%이상에서의 고로슬래그 미분말의 사용은 매우 타당한 것으로 나타났다. 라텍스 혼입률 10%와 고로슬래그 미분말 혼입률 30%에서 BS-LMC의 투수저항성은 재령 90일에서 매우 높은 것으로 나타났다. 또한 고로슬래그 미분말이 OPC 및 LMC에 혼입되면 투수저항성 및 화학저항성의 향상을 가져오는 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
• /
• 제19권5호
• /
• pp.489-499
• /
• 2017

Self-Compacting Concrete (SCC) is a new technology capable to flow without segregation or any addition of energy which leads to efficient construction and cost savings. In this study, the effect of replacing the Ordinary Portland Cement (OPC) with Fly Ash (FA) on the strength, durability of the concrete was investigated experimentally, and carbon footprint and cost were also assessed. Four different replacement FA ratios (0%, 20%, 40% and 60%) were used to create four SCC mixes. Standard test methods were used to determine the workability, strength, and durability of the SCC mixes including resist chloride ion penetration, water permeability, water absorption, and initial surface absorption. The axial cube compressive strength tests were performed on the SCC mixes at 1, 7, 14, 28 and 35 days. Replacing the OPC with FA had a significant positive impact on chloride iron penetration resistance and water absorption but had a considerable negative impact on the compressive strength. The SCC mix with 60% FA had 36.7% and 15.8% enhancement in the resistance to chloride ion penetration and water absorption, respectively. Evaluation of the carbon footprint and the cost of each SCC mixes showed the $CO_2$ emissions mixes 1, 2, 3 and 4 were significantly reduced by increasing the FA content from 0% to 60%. Compared with the control mix, the cost of all mixes increased when the FA content increased, but no significant differences were seen between the estimated costs of all four mixes.