• 시멘트
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• 통권189호
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• pp.41-48
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• 2011

고로시멘트는 포틀랜드시멘트와 고로슬래그의 혼합시멘트로, 최근에는 특히 저탄소 녹색성장 환경에 우수한 시멘트로서 관심이 모아지고 있다. 1824년 영국의 연와공 조셉 아스프딘(Joseph Aspdin)에 의해 발명된 포틀랜드시멘트는 약 184년의 역사를 가지고 있는 반면에, 일본의 슬래그시멘트 역사는 작년이 탄생부터 정확히 100년이 되기 때문에, 잠시 그 역사의 일부를 돌이켜 생각해 보고자 한다. 최근 슬래그시멘트는 건설시장에서 보통포틀랜드시멘트와 경쟁하기 위하여 발열억제를 위한 저발열고로시멘트를 개발하고, 강도경쟁에 의한 품질안정을 위하여 분리분쇄 추진, 고로슬래그에 적합한 클링커를 개발하고, 자기 수축 저감 등을 위한 연구도 병행하고 있다. 날로 심화되는 건설환경에서 살아 남기 위한 여러 방법들이 강구되고 있는 것이다. 고로시멘트는 보통포틀랜드시멘트와 비교해서 중성화, 강도발현을 위한 충분한 습윤양생 등 몇 가지 약점도 있지만, 슬래그시멘트 본연의 고유의 특성을 잘 나타내는 내해수성, 내염성, ASR 등의 장점들도 않고 "환경에 뛰어난" 시멘트로 각인된 만큼, 갖고 있는 특징들을 충분히 잘 활용하고, 개선 보완 시켜나가면 21세기의 최상의 재료로 평가 받을 수 있다고 기대해 본다. 끝으로, 본 자료는 신일철고로시멘트(주)단(檀)이 기고한 (콘크리트공학 2010년 10월호) 논문을 요약 발췌한 것이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.315-320
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• 2002

본 연구에서는 고로슬래그 미분말을 이용한 SBR혼입 폴리머 시멘트 콘크리트의 강도 성상에 미치는 고로슬래그 치환율 및 폴리머 결합재비의 영향에 대하여 구명하였다. 그 결과, 고로슬래그 미분말을 이용한 SBR혼입 폴리머 시멘트 콘크리트의 압축, 인장 및 휨강도는 폴리머-결합재비 및 고로슬래그 치환율의 증가에 따라 증가하였으며, 고로슬래그 치환율 40%에서 가장 높은 강도를 나타내었다. 특히 고로슬래그 치환율 40%의 SBR혼입 폴리머 시멘트 콘크리트의 인장 및 휨강도는 폴리머 미혼입의 강도보다 약 2배 이상의 높은 강도를 보였다. 이와 같이 높은 강도의 발현은 SBR 폴리머의 높은 인장강도와 SBR라텍스의 혼입에 의한 시멘트 수화물과 골재간의 접착성이 개선되었기 때문이라 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.608-614
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• 2002

본 연구는 고로슬래그 미분말 및 SBR 라텍스를 혼입한 폴리머 시멘트 모르타르의 강도성상에 미치는 고로슬래그 치환율 및 폴리머-결합재비의 영향에 대해 검토하였다. 그 결과, 고로슬래그 미분말을 혼입한 오토클래이브 양생 폴리머 시멘트 콘크리트의 압축 및 인장강도는 고로슬래그 치환율이 증가함에 따라 증가하였고, 고로슬래그 치환율 40%에서 최대치에 달하였다. 고로 슬래그 미분말을 혼입한 오토클래이브 양생 폴리머 시멘트 콘크리트의 압축 및 인장강도는 폴리머-결합재 비의 증가에 따라 증가하는 경향을 보였다. 특히, 고로슬래그 치환율 40%의 오토클래이브 양생 SBR 혼입 폴리머 시멘트 콘크리트는 고로슬래그 미분말 및 SBR 미혼입 폴리머 시멘트 콘크리트보다 약 3배 이상의 높은 인장강도를 나타냈다. 이같이 높은 강도 개선은 SBR 라텍스의 혼입에 의해 시멘트 수화물과 골재간의 접착력이 개선되기 때문이라 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.677-680
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• 2008

저발열형 고로슬래그 시멘트의 초기강도 발현 특성을 향상시키기 위하여 낮은 분말도의 고로슬래그 분말과 보통 포틀랜드시멘트를 혼합 분쇄하여 입자 표면을 개질하였다. 사전 분쇄한 고로슬래그 분말의 비표면적은 $2535cm^2/g$(BS2), $3245cm^2/g$(BS3)의 2가지를 사용하였으며, 고로슬래그 분말과 시멘트를 진동밀에 투입하여 10분부터 30분까지 혼합 분쇄하여 표면을 개질하였다. 시멘트에 대한 고로슬래그 분말의 혼합비는 60$^{\sim}$80%의 3수준으로 변화시켰으며 혼합분쇄 후 비표면적의 변화, 입도분표, 시멘트의 수화열, 몰탈의 압축강도를 측정하였다. 시판 삼성분계 저발열 시멘트(LHC)와 비교시험 결과, 7일 압축강도발현의 100%이상과 72시간 누적수화열 170J/g 이하의 값을 만족하는 배합 및 혼합분쇄 시간을 찾을 수 있었으며 저분말도 고로슬래그를 다량으로 활용한 저발열 슬래그시멘트의 가능성을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.164-170
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• 2002

본 연구는 고로슬래그 미분말을 혼입한 폴리머 시멘트 모르타르의 강도, 흡수율, 중성화 깊이 및 염화물 이온 침투 깊이에 미치는 폴리머-결합재비 및 고로슬래그 치환율의 영향에 대해 고찰하였다. 그 결과, 폴리머 시멘트 모르타르의 휭 및 압축강도는 폴리머-결합재 비 및 고로슬래그 치환율의 증가에 따라 증가하고 고로슬래그 치환율 40 %에서 최대치에 달하는 것으로 나타났다. 폴리머 시멘트 모르타르의 방수성, 중성화 및 염화물 이온 침투에 대한 저항성은 폴리머-결합재비 및 고로슬래그 치환율의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다. 따라서 폴리머 종류에 관계없이 폴리머 시멘트 모르타르에 고로슬래그 미분말을 혼입할 경우에는 고로슬래그 치환율은 40% 정도라고 할 수 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권2호
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• pp.130-135
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• 1999

고로슬래그 시멘트의 저온 조기 강도를 증진키 위하여 고로슬래그의 분말도를 높이고 낮은 물:시멘트 비(W/C)의 혼합수량을 사용하였다. 분쇄조제를 사용하여 6,280$\textrm{cm}^2$/g(Blaine)로 미분쇄한 고로슬래그를 일반 포틀랜드 시멘트와 혼합하여 고로슬래그 40%의 고로슬래그 시멘트를 만들었다. 그리고 시판의 naphthalene계 고성능감수제를 사용하여 혼합수량을 W/C=0.50(KS L 5105)에서 W/C=0.33으로 저하시킬 수 있었다. 상술한 방법을 통하여 고로슬래그 시멘트의 저온 조기 강도를 포트랜드 시멘트 강도보다 오히려 더 높게 향상시킬 수 있었으며, 기공구조 및 임피던스 분석의 방법으로 본 시멘트의 미세구조를 조사하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제24권6호
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• pp.31-37
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• 2015

철강산업 부산물 중 고로슬래그는 시멘트혼화재로 재활용되고 있지만 제강 슬래그들은 주로 골재로서 활용되고 있다. 본 연구는 전기로 산화슬래그를 대상으로 용융상태에서 철을 환원시켜 개질한 후 물로 급랭하여 제조된 비정질 슬래그를 시멘트 혼화재로 활용하고자 하였다. 개질된 전기로 산화슬래그는 고로수쇄슬래그 보다 분쇄성이 높았으며, 고로슬래그와 개질산화슬래그를 혼합하여 제조한 슬래그 시멘트의 모르타르 실험결과 고로슬래그에 대한 개질산화슬래그 대체율 20%까지는 비교시험체의 98%에 해당하는 압축강도 특성을 나타냈다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권4호
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• pp.341-345
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• 2021

고로슬래그는 콘크리트의 염소이온침투 저항성능 개선 목적으로 가장 널리 활용되는 혼화재이나, 해수에 노출된 고로슬래그 혼입 콘크리트의 장기거동 및 상변이에 대한 보고는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 열역학 모델링을 통해 해수에 노출된 슬래그 시멘트의 장기 상변이를 모사하였다. 모델링 결과 슬래그 혼입은 해수에 노출되었을 때 상변이가 쉽게 일어나지 않는 안정적인 상을 생성시킬 것으로 예측되었다. 해수에 노출되었을 때 ettringite 생성으로 인해 포틀랜드 시멘트 및 슬래그 시멘트에서 모두 팽창이 일어날 것으로 예측되었으나, 슬래그 시멘트에서는 brucite가 덜 생기는 것을 확인하였다. 공극률은 슬래그 혼입 시멘트의 경우 더 높았으나, 염소 흡착능이 높은 알루미네이트 수화물이 슬래그 시멘트에서 더 활발히 생성되는 것을 확인하였다. 따라서 슬래그 혼입을 통해 해양 환경에서 사용되는 콘크리트의 내구성능을 크게 증진시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.8-13
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• 2017

본 연구는 $CO_2$를 다량 발생시키는 시멘트의 사용량을 줄이기 위한 일련의 연구로서, 산업부산물인 고로슬래그 미분말을 다량 치환하고 기존 알칼리 자극제를 대체하여 전기분해한 알칼리 수용액을 사용한 하이볼륨 시멘트 경화체의 개발을 위한 기초적인 연구를 수행하였다. 즉, 일반적인 시멘트를 사용한 시험체와 고로슬래그 미분말 40%, 60%에 일반적인 물과 전기분해 알칼리 수용액을 사용한 시험체에 대하여 압축강도, XRD 및 SEM을 측정하였다. 그 결과, 고로슬래그 미분말을 사용하는 경화체에 있어서 알칼리 수용액을 사용할 시 강도가 증가하고 입자 표면에 수화물이 다량 생성되는 결과를 얻었다. 특히, 고로슬래그 미분말을 40% 치환하고 알칼리 수용액을 사용한 경우, 일반적인 시멘트 경화체 보다 높은 압축강도를 발현하였다. 그러나 본 연구는 재령 10일에 한정하여 실시한 연구로서, 고로슬래그 및 전기분해 알칼리 수용액을 사용한 시험체에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.392-399
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• 2013

본 연구는 건설 산업에 있어서 지구온난화의 주된 원인으로 알려져 있는 시멘트를 고로슬래그 미분말로 대체하기 위한 기초적인 연구를 수행한 것으로, 고로슬래그 및 알칼리 자극제를 사용하여 시멘트 콘크리트와 같은 성질을 가지는 경화체의 제조가 가능한지에 대한 실험적 검토를 실시하였다. 이를 위하여 시멘트 대체재로 철강 산업의 부산물인 고로슬래그 미분말과 자극제로 수산화칼륨(KOH), 수산화칼슘($Ca(OH)_2$), 수산화나트륨(NaOH) 등을 사용하여 공시체를 제작한 후, 휨 및 압축강도, XRD, EDS 및 SEM 등에 대한 측정을 실시함으로써 무시멘트 경화체의 반응 특성에 대하여 분석을 실시하였다. 그 결과 고로슬래그에 함유되어 있던 $SiO_2$, CaO 등이 용출되어 시멘트의 수화반응과 같은 칼슘 실리케이트(C-S-H) 수화물을 생성하는 것으로 나타나 고로슬래그 미분말을 사용하여 무시멘트 경화체의 제조가 가능할 것으로 나타났으며, 이후 건설 산업에 있어서 가장 중요한 콘텐트 중에 하나인 시멘트 제조에 수반하는 $CO_2$ 발생량을 줄이기 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.