The purpose of this paper was to study of blast furnace slag cement of high early strength and replacement ordinary portland cement. we prepared the specimens of cement and concrete with various mixing proportions of elementary materials. For example, clinker, gypsum(1~10%), fineness $4, 000~6, 000cm^2/g$ of blast furnace slag(30~50%), limestone etc. As a result of this study, fineness $(4, 000cm^2/g)$ blast furnace slag was of used replacement ordinary portland cement and fineness $(6, 000cm^2/g)$ blast furnace slag was of used blast furnace slag cement of high early strength.
${\alpha}$형 반수석고는 생산방법이 복잡하고, 대량 연속 생산이 곤란하며, 재료 단가가 높기 때문에 건설재료로써 활용범위가 크지 않았으나, 최근 화력발전소의 배연탈황석고를 활용하여 경제적으로 ${\alpha}$형 반수석고를 제조하는 기술이 실용화되고 있다. 이에 본 연구에서는 응결 시작 시간이 빠르고 재령 초기 팽창변형이 발생하는 ${\alpha}$형 반수석고의 특징에 주목하여, ${\alpha}$형 반수석고를 10, 20, 30 wt.% 치환한 보통포틀랜드시멘트 및 고로슬래그시멘트 모르타르를 제조한 후 응결 및 압축강도 특성, 건조수축을 검토하였다. 실험 결과, ${\alpha}$형 반수석고의 치환율이 증가할수록 보통포틀랜드시멘트 모르타르 및 고로슬래그시멘트 모르타르의 초결시간이 빨라지는 경향을 확인할 수 있었다. 또한, 보통포틀랜드시멘트 모르타르와 고로슬래그시멘트 모르타르 모두 ${\alpha}$형 반수석고의 치환율이 증가할수록 압축강도가 저하되는 경향을 보였으며, 보통포틀랜드 시멘트보다 고로슬래그시멘트에서 ${\alpha}$형 반수석고의 압축강도 발현이 유리한 것으로 나타났다. 한편, ${\alpha}$형 반수석고를 치환한 모르타르의 경우 ${\alpha}$형 반수석고의 혼입에 의해 생성된 에트링가이트 침상결정의 성장압에 의해 초기재령에서 수축변형이 저감되는 것을 확인할 수 있었으며, 초기 재령에서 수축변형의 억제 효과는 분명하지만, 재령이 지남에 따라 ${\alpha}$형 반수석고를 치환하지 않은 조건과 변형의 차이는 다시 감소하는 경향을 보였다. 따라서 ${\alpha}$형 반수석고를 모르타르에 적용할 경우 강도는 다소 저하하지만, 응결 촉진 및 수축변형 억제에 큰 효과가 있기 때문에 건설재료로써 활용 가치가 높을 것으로 판단된다.
This study investigates the resistance of sustainable ultra-high performance concrete (UHPC) on steel reinforcement corrosion. For enhancing the sustainability of UHPC, concrete mixes were prepared with ordinary Portland cement main binder, and mixes with moderate to high percentages of blast furnace cement (CEM III), fly ash (FA), and slag cement as partial replacements of the full quantity of the used cement. Linear polarization resistance technique was employed to estimate the electrochemical behavior of the concrete specimens. Results showed that the compressive strength and the resistance of steel to corrosion in marine environments can be enhanced by improving the sustainability of UHPC through incorporation of CEM III, FA, and slag cement. FA replacement of up to 50% with the addition of 15% SF content produced better compressive strength and steel corrosion resistance than slag cement whether with the use of ordinary Portland cement or blast furnace cement as the main binder.
When concrete structures are exposed to sulfate or marin environments, sulfate ions penetrated into concrete make it deteriorate. An accelerated test under potential difference method was performed to evaluate not only the sulfate ion diffusivity in ordinary portland cement and ground granulated blast-furnace slag cement concretes but the effect of slag replacement and water-cement ratio on the sulfate ions diffusivity. As the result of this study, we assumed the sulfate ion diffusivity was significantly related with total passed charge and initial current in concrete. Moreover sulfate ions penetration resistance of ordinary portland cement concrete was superior to that of ground granulated blast-furnace slag cement concrete.
This research investigates the rheological behavior and the confined water ratio of the cement paste and binder condition in order to predict mix design proportion of the high flowing concrete. The purpose of this study is to determine the optimum replacement ratio of binders including fly ash, and lime stone powder by the cement weight. For this purpose, belite cement, blast furnace slag cement and ordinary portland cement are selected. As test results, the confined water ratio shows the following range ; OPC>blast furnace slag cement>belite cement. Therefore, belite cement is proved very excellent cementitious materials in a view point of the flowability. The optimum replacement ratio of lime stone powder is shown over $30\%$ in case of belite cement and about $10\%$ in case of slag cement type. Also, the optimum replacement ratio of fly ash is shown $30\%$ by the cement weight considering the confined water ratio and deformable coefficient of the paste condition.
본 연구에서는 석회석 미분말을 이용하여 제조한 콘크리트의 굳지 않은 및 굳은 특성을 실험적으로 평가하였다. 석회석 시멘트 제조시 석회석 혼입률은 10%, 15%, 25% 및 35% 범위이며, 보통 포틀랜드 시멘트를 이용하여 제조한 기준 콘크리트 (OPC)와 비교하였다. 혼입률 35%까지 슬럼프, 공기량의 굳지 않은 특성은 기준 시험체와 유사한 특성을 나타내었지만 혼입률이 증가할수록 응결시간은 지연되었다. 석회석 혼입률 15%까지는 압축 및 휨강도, 급속 동결융해 저항성능의 경우 기준 OPC 콘크리트와 동등수준을 확보할 수 있는 것으로 나타났지만, 탄산화 저항성능 향상을 위한 보완은 필요한 것으로 나타났다. 혼입률 25%, 35% 배합은 기준 콘크리트 성능에 비해 압축강도 및 휨강도의 저하가 발생되었다. 치환률이 증가할수록 제한된 수산화칼슘량으로 인해 탄산화 저항성능은 모든 배합에서 감소하였다. 강도감소 및 탄산화저항성능을 고려할 경우, 15% 수준의 석회석 미분말 치환은 가능할 것으로 판단된다.
The rheological properties of cement paste system mixed with mineral admixture for the purpose of increasing the strength and improving durability and rheology of concrete were investigated. The results were as follows: The rheological properties of one-ingredient paste system were improved with increasing the dosage of superplasticizer. For two-ingredients paste system, increasing the replacement rate of BFS(blast furnace slag) and FA(fly ash), the yield value and plastic viscosity were decreased compared with non-replacement. In the OPC(ordinary portland cement)-SF(silica fume) system, increasing the replacement rate of SF, the plastic viscosity and yield value increased linearly. In three-ingredients paste system, both OPC-BFS-SF and OPC-FA-SF system, the rheological properties were improved compared with the only replacement of SF. Both two- and three- ingredients paste system, the rheological properties using BFS were improved more than FA.
Sunil, B.M.;Manjunatha, L.S.;Ravi, Lolitha;Yaragal, Subhash C.
Advances in concrete construction
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제3권1호
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pp.55-69
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2015
Tailing Material (TM) and Fly Ash (FA) are obtained as waste products from the mining and thermal industries. Studies were carried out to explore the possibility of utilizing TM as a part replacement to fine aggregate and FA as a part replacement to cement, in concrete mixes. The effect of replacing fine aggregate by TM and cement by FA on the standard sized specimen for compressive strength, split tensile strength, and flexural strengths are evaluated in this study. The concrete mix of M40 grade was adopted with water cement ratio equal to 0.40. Concrete mix with 35% TM and 65% natural sand (TM35/S65) has shown superior performance in strength as against (TM0/S100, TM30/S70, TM40/S60, TM50/S50, and TM60/S40). For this composition, studies were performed to propose the optimal replacement of Ordinary Portland Cement (OPC) by FA (Replacement levels studied were 20%, 30%, 40% and 50%). Replacement level of 20% OPC by FA, has shown about 0-5% more compressive strength as against the control mix, for both 28 day and 56 days of water curing. Interestingly results of split tensile and flexural strengths for 20% OPC replaced by FA, have shown strengths equal to that of no replacement (control mix).
This study investigated the use of different amounts of eggshell powder (ESP), namely 5%, 10%, and 15% by weight, as a substitute for Ordinary Portland Cement. The results show that its flowability and 28-day compressive strength. Meanwhile the carbon dioxide emission was though sustainable assessment analyzed It was concluded that ESP replacement level of around 5% provides the best performance to reduces environmental pollution.
지금까지 환경 친화적 재료로서 황토에 관한 연구는 포틀랜드 시멘트를 부분적 대체하거나, 완전 대체하는 연구로 진행되어 왔다. 기존의 대부분의 연구에서는 압축강도, 건조수축, 크리프 등 황토 콘크리트의 역학적 성질에 초점이 맞춰졌다. 이 연구에서는 황토 콘크리트로 제작된 보 실험체의 전단강도를 실험하였다. 또한 황토 콘크리트에 정착된 인장 철근의 부착강도를 실험하였다. 이번 실험에서 시멘트를 20% 대체하는 활성 황토와 시멘트를 100% 대체하는 활성 황토를 사용한 콘크리트가 사용되었다. 실험 결과, 시멘트 20% 대체 활성 황토와 무시멘트 활성 황토 콘크리트 보의 전단 강도는 일반 포틀랜드 시멘트 콘크리트 보와 동등하였다. 반면에, 무시멘트 활성 황토 콘크리트의 부착 강도는 일반 포틀랜드 시멘트 콘크리트보다 작았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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