• 대한토목학회논문집
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• 제12권4_1호
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• pp.33-41
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• 1992

콘크리트의 강도를 크게 향상시키기 위한 연구의 일환으로 이산화규소의 함유량이 90% 이상이며, 평균입경이 $0.2{\mu}m$ 정도되는 비정질의 실리카흄을 결합재의 일부로 대체하고 고성능감수제를 사용하여 물-결합재비를 대폭 감소시킨 모르터와 콘크리트를 제조하여 재령 28일에 압축강도의 최대값이 각각 $865kg/cm^2$와 $725kg/cm^2$의 고강도모르터 및 콘크리트를 얻었다. 그러나 굳지 않은 콘크리트의 믹싱후 경과시간에 따른 슬럼프 손실이 큰 점과 아울러 인장강도 및 탄성계수가 크게 향상되지 않은 점이 충분히 해결되지 않았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.349-356
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• 2002

본 연구는 고반응성 메타카올린(HRM)을 혼입한 고성능 콘크리트(HPC)의 굳지 않은 콘크리트와 경화된 콘크리트의 특성을 평가하기 위해 수행되었다. 굳지 않은 콘크리트에 대해서는 공기량과 슬럼프 플로우, 응결시간 및 수화열 측정 시험을 실시하였다. 경화된 콘크리트에 대해서는 압축강도 및 염화물 투수시험, 마모저항성, 동결ㆍ응해 저항성 시험을 하였다. HRM 콘크리트의 특성은 또한 보통 포틀랜드 시멘트 콘크리트와 실리카 흄 콘크리트와 비교하여 나타내었다. 실험 결과 HRM 재료가 고성능 콘크리트를 생산하기 위한 시멘트 대체 재료로서 사용할 수 있음을 보여주었다.

• Advances in concrete construction
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• 제8권2호
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• pp.139-144
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• 2019

In this study, the mechanical properties of reactive powder concrete (RPC) with a constant cement to silica fume ratio of 4 were investigated. In the experimental program, reactive powder concretes with steel fiber at different ratios were produced. Five productions using quartz sand with a maximum grain size of 0.6 mm were performed. A superplasticizer with a ratio of 3% of the cement was used for all productions. $40{\times}40{\times}160mm$ prismatic specimens were prepared and tested for flexural and compression. The specimens were exposed to two different curing conditions as autoclave and standard curing condition. Autoclave exposure was performed for 3 hours under a pressure of 2 MPa. It was observed that the compressive strength of concrete, along with the flexural strength exposed to autoclave was quite high compared to the strength of concretes subjected to standard curing. The results obtained indicated that the compressive strength, along with the flexural strength of autoclaved concrete increased as the amount of cement used increases. Approximately 15% increase in flexural strength was achieved with a 4% steel fiber addition. The maximum compressive strength that has been reached is over 210 MPa for reactive powder concrete for the same steel fiber ratio and with a cement content of $960kg/m^3$. The relationship between compressive strength and flexural strength of reactive powder concrete exposed to both curing conditions was also identified.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권4호
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• pp.431-441
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• 2023

The aim of this paper is to present a new sustainable ternary and quaternary binder by partially replacing ordinary Portland cement (OPC) with different percentages of supplementary cementitious materials. The motivation is to reduce our dependency on OPC to reduce CO₂ emission and carbon foot print. As the main substitute for the OPC, siliceous fly ash was used. Moreover, silica fume and nanosilica were also used. During examinations the main mechanical parameters of concrete composites, i.e., compressive strength (f_cm) and splitting tensile strength (f_ctm) were assed. The microstructure of these materials was also analysed. It was found that the concrete incorporating pozzolanic materials is characterized by a well-developed structure and has high values of mechanical parameters. The quaternary concrete containing: 80% OPC, 5% FA, 10% SF, and 5% nS have shown the best results in terms of good strength parameters as well as the most favourable microstructure, whereas the worst mechanical parameters with microstructure containing microcracks at phase interfaces were characterized by concrete with more content of FA additive in the concrete mix, i.e., 15%. Nevertheless, all concretes made on quaternary binders had better parameters than the reference one. It can be stated that sustainable concrete incorporating pozzolanic materials could be good substitute of ordinary concretes.

• Computers and Concrete
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• 제31권6호
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• pp.545-559
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• 2023

In this study, an experimental investigation was conducted to assess the influence of ground granulated blast furnace slag (GGBS) and silica fume (SF) on the fresh and hardened properties of grout specimens and preplaced aggregate concrete (PAC). Grout proportions were optimized statistically using a factorial design and were applied to 10 mm and 20 mm coarse aggregates to produce PAC. The results demonstrate that GGBS has a more significant effect on the compressive strength of grout compared to SF, with a small increase or decrease in the GGBS content having a greater influence on the compressive strength of grout than SF. The water to binder ratio had the most significant effect on the compressive strength of PAC, followed by the coarse aggregate size and sand to binder ratio. An empirical relationship to predict the compressive strength of PAC was proposed through an experimentally derived factorial design along with a statistical analysis of collectively obtained data and a deep literature review. The results predicted by the empirical relationship were in good agreement with those of PAC produced for verification.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.89-96
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• 2023

산업부산물인 페로실리콘을 사용한 시멘트 콘크리트의 내구성능을 평가하기 위하여 페로실리콘의 치환율을 3단계로 변화시켜 제조한 시멘트 경화체의 염화물침투저항성, 알칼리실리카 반응성에 대하여 평가하였다. 페로실리콘을 사용한 시멘트 콘크리트의 내구성능은 화학조성이 유사한 실리카흄과 비교하여 평가하였으며, 에너지 분산형 X선 분광법, 공극측정 및 X선 회절분석 등 기기분석을 통하여 페로실리콘 콘크리트의 미세 구조적 특성을 고찰하였다. 그 결과, 페로실리콘을 10 % 치환한 경우 OPC콘크리트보다 높은 강도발현 특성을 보인 반면 치환율이 20 %, 30 % 증가할수록 압축강도는 낮게 발현되었다. 그러나 염화물 침투저항성에 대한 결과는 치환율이 증가할수록 우수한 결과를 나타내었으며, 실리카흄을 사용한 경우에 비하여 페로실리콘을 사용한 콘크리트의 내구성은 약간 떨어지지만 OPC에 비해서는 우수한 결과를 나타내었다. 이는 페로실리콘의 실리카(SiO₂) 함량이 높아 더 많은 C-S-H 겔을 생성하여 더 밀실한 공극 구조를 만들었기 때문이라 생각된다. 길이변화시험을 통한 규산염 바인더에 대한 알칼리실리카반응의 위험성은 대부분 0.2 % 미만으로 나타났으며, 페로실리콘 및 실리카흄을 사용한 모르타르 모두 치환율이 증가할수록 알칼리실리카 반응에 대한 저항성은 우수한 것으로 나타났다. 따라서 고가의 실리카흄을 사용하는 대신 산업 폐기물을 재사용하면 제조 중 환경 부하를 줄이고 비용을 절약할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권12호
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• pp.59-63
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• 2021

본 연구는 대심도 조건의 고효율 그라우팅 기술개발을 위한 그라우트재 배합비를 제시한 것으로써 연구에 사용된 1종 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)와 마이크로 시멘트(S8000-E)의 배합별 특성과 첨가제 효과를 점도 실험, 입경분석 실험, Gel-Time 실험, 일축압축강도 실험을 통해 확인하였다. 점도실험 결과 점도적인 측면에서 고려하였을 때 OPC가 유리하지만 입경 분석을 통한 암반 절리 간격 통과 고려 시 S8000-E가 적합하다는 것을 확인할 수 있었다. Gel-Time 실험 결과 OPC보다 S8000-E에서 효율적인 값을 나타내었으며 실리카퓸(SF) 적용 시에도 그라우트재로서 주입에는 문제가 없음을 확인하였다. 일축압축강도 시험결과 실리카퓸(SF) 함유량 증가에 따른 강도 증진 효과 및 양생시간에 따른 압축강도 변화를 확인하였으며 여러 가지 실험을 통해 산정된 최적의 배합비는 S8000-E, w/c=70%, 실리카퓸(SF)=6%, 7일 양생으로 대심도 조건의 고효율 그라우트재로서 주입에 가장 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.64-71
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• 2015

초고강도 콘크리트의 혼화재로는 일반적으로 실리카퓸(SF)을 사용한다. 실리카퓸은 강도, 내구성 측면에서 유리하나 제조원가를 상승시키는 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 80MPa급 초고강도 콘크리트의 제조원가를 낮추기 위하여 실리카퓸 대신에 고로슬래그(BS)와 플라이애시(FA)에 대해 검토하였다. 실험은 모르타르 배합으로 결합재 조합, 물-결합재비 및 단위결합재량에 대해 검토하였고, 그 결과를 토대로 콘크리트 배합설계를 통하여 물성에 대하여 검증하였다. 그 결과 압축강도 80MPa를 달성하기 위한 결합재는 OPC 60% BS 30%, FA10%로 구성하고, 물-결합재비는 21%, 단위 결합재량은 $720kg/m^3$이 적절한 것으로 분석되었다. 상기 도출된 결합재 조합, W/B 및 단위 결합재량을 반영한 콘크리트 배합에서 슬럼프 플로우는 715mm, 28일 압축강도는 97MPa로 양호하게 나타났다. 본 연구에서 도출한 결합재 조합을 사용하는 경우 실리카퓸을 사용한 결합재에 비하여 동등한 성능을 발휘하면서 약 50%의 결합재 비용을 절감할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.277-280
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• 2004

Recently, as structure is more higher and bigger, we need high strength and high performance concrete. Therefore it is necessary superplasticizer for high strength and high performance concrete. In this study, it is examined the properties of flow, air content and strength of concrete with polycarboxylate superplasticizer in comparison with existing superplasticizer. First, The slump loss of concrete used polycarboxylate superplasticizer showed 2cm until 120 minutes. Second, The air content loss of concrete used polycarboxylate superplasticizer showed $1\%$ until 120 minutes. Third, It is possible to manufacture $1000kgf/cm^2$ strength concrete using polycarboxylate superplasticizer with $806kg/m^3$ cement content, $18\%$ water-binder ratio, $15\%$ silica fume, $10\%$ fly-ash content.

• Computers and Concrete
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• 제10권6호
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• pp.587-607
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• 2012

The purpose of this research is to propose a design technique of concrete mix proportions satisfying service life through genetic algorithm (GA) and neural network (NN). For this, thirty mix proportions and the related diffusion coefficients in high performance concrete are analyzed and fitness function for diffusion coefficient is obtained considering mix components like w/b (water to binder ratio), cement content, mineral admixture (slag, flay ash and silica fume) content, sand and coarse aggregate content. Through averaging the results of 10 times GA simulations, relative errors to the previous data decrease lower than 5.0% and the simulated mix proportions are verified with the experimental results. Assuming the durability design parameters, intended diffusion coefficient for intended service life is derived and mix proportions satisfying the service life are obtained. Among the mix proportions, the most optimized case which satisfies required concrete strength and the lowest cost is selected through GA algorithm. The proposed technique would be improved with the enhancement of comprehensive data set including wider the range of diffusion coefficients.