• 제목/요약/키워드: 다성분계 시멘트

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배합비에 따른 다성분계 시멘트의 기초특성 (The Fundamental Characteristics for Mix Proportion of Multi-Component Cement)

  • 김태완;전재우;서민아;조현형;배수연
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.66-74
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    • 2016
  • 본 연구는 고로슬래그 미분말 (GGBFS),플라이애시 (FA) 그리고 실리카 퓸( SF)을 각각 세 종류와 네 종류로 시멘트와 혼합한 다성분계 시멘트의 특성 연구에 관한 것이다. 물-결합재 비는 0.45 이다. 본 연구에서는 혼화재료를 시멘트의 50%와 60% 비율의 두 가지로 치환하였으며, 각 배합에 대해서 GGBFS는 20~40%, FA는 5~35% 그리고 SF는 0~10%를 배합하여 기초특성에 관한 실험을 수행하였다. GGBFS/FA 비와 SF 치환율에 따른 다성분계 시멘트에 대해 압축강도, 물 흡수율, 초음파 속도 (UPV), 건조수축 그리고 XRD 분석을 수행하였다. 실험결과 SF를 치환함에 따라 흡수율은 감소하고 압축강도, UPV와 건조수축은 증가하였다. 이러한 압축강도, 흡수율 그리고 UPV 등의 결과는 SF의 혼합률이 증가함에 따라 용출된 수산화칼슘을 소비하여 CSH의 형성에 기여하기 때문이다. 각 SF 혼합률에서 GGBFS/FA 비가 증가함에 따라 강도, 흡수율 그리고 UPV도 증가하였다. GGBFS/FA 비와 강도, 흡수율, UPV는 선형적인 관계를 나타내었다. 본 연구를 통해 GGBFS/FA비와 SF 치환율은 다성분계 시멘트의 기초 특성에 중요한 요소임을 발견할 수 있었다.

카올린을 혼합한 활성화된 다성분계 시멘트의 강도 특성 (The Strength Characteristics of Activated Multi-Component Cement with Kaolinite)

  • 김태완;김임곤
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.593-600
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    • 2016
  • 본 연구는 알칼리 활성화된 다성분계 시멘트에서 카올린(kaolinite, KA)의 효과에 다른 강도 특성에 관한 것이다. 연구에는 고로슬래그 미분말(GGBFS), 플라이애시(FA), 실리카 퓸(SF) 그리고 카올린(KA)을 결합재로 사용하였다. 시험체는 20% ~ 70% GGBFS, 10% ~ 60% FA, 10% SF(고정 비율) 그리고 10% ~ 50% KA의 범위로 혼합하였다. 물/결합재 비는 0.5이다. 결합재는 수산화나트륨(NaOH)과 규산나트륨($Na_2SiO_3$)을 전체 결합재(GGBFS + FA + SF + KA) 중량의 10% (10% NaOH + 10% $Na_2SiO_3$)비율로 사용하였다. 실험은 압축강도, 물 흡수율, 초음파 속도, 건조수축과 X-ray diffraction (XRD)를 수행하였다. 압축강도는 KA의 양이 증가할수록 감소하였다. 강도감소의 중요한 원인중 하나는 GGBFS 또는 FA와 비교하여 KA의 낮은 활성화 때문이다. 수화가 진행되는 동안 KA는 완전하게 반응하지 않았다. 또한 KA의 양이 증가할수록 UPV는 모든 시험체에서 감소하였다. 건조수축과 물 흡수율은 KA의 양이 증가함에 따라 증가하였다. 이러한 시험결과를 통해 다성분계 시멘트의 강도 특성은 KA와 GGBFS의 양에 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.

기존 원전용 콘크리트와 다성분계 고유동 콘크리트의 장·단기거동 비교 실험 연구 (The Comparative Experimental Study of short and long-term Behavior of the Blended High-Fluidity Cement Concrete and Existing Nuclear Power Plant Structural Concrete)

  • 이평석;권기주;김수만
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.195-202
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    • 2004
  • 본 연구에서는 결합재인 시멘트 외에 플라이애쉬, 고로슬래그 및 석회석 미분말을 사용하고 고성능감수제 등의 혼화제를 사용하여 고유동 무다짐이면서도 수화열을 적게 발생하는 콘크리트의 최적배합을 도출하였다. 이와 같이 선정된 배합으로 제조한 콘크리트의 장 단기거동을 기존 원전 콘크리트의 거동과 비교 검토하는 실험을 실시하였다. 연구결과 석회석이 혼합된 다성분계 고유동 콘크리트가 기존 원전용 콘크리트 보다는 시공성과 내구성이 향상되었음을 확인할 수가 있었다.

다성분계 고유동 모르타르의 특성 (The Properties of Multi-Component Blended High Fluidity Mortar)

  • 김태완;강충현;배주룡;김인태
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.124-132
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    • 2018
  • 본 연구는 다성분계 고유동 모르타르의 특성에 관한 연구이다. 보통 포틀랜드 시멘트(OPC), 고로슬래그 미분말(GGBFS), 칼슘설포알루미네이트(CSA) 그리고 초속경시멘트(URSC)를 혼합한 결합재이다. GGBFS는 OPC 질량에 대해 30%(P7 series), 50%(P5 series) 그리고 70%(P3 series)치환하였고, CSA와 URSC는 10%와 20%를 치환하였다. 혼화제는 폴리카르복실계를 사용하였다. 모든 배합의 물-결합재 비(w/b)는 0.35로 일정하다. 실험은 미니슬럼프, V-funnel, 압축강도 그리고 건조수축을 측정하였다. 실험결과 CSA와 URSC의 치환율이 증가하면 혼화제 사용량, V-funnel 시간 그리고 압축강도는 증가하였다. 또한 응결시간과 건조수축은 CSA와 URSC의 치환율이 증가함에 따라 감소하였다. CSA는 건조수축을 감소시키지만 URSC는 효과가 미미하다. CSA와 URSC를 혼합한 결합제는 상호보완 작용에 의해 건조수축 감소 효과가 컸다. 이는 URSC의 초기강도 향상효과와 CSA의 팽창과 장기강도 향상효과 때문이다.

인공어초 3D 프린팅 제작을 위한 다성분계 결합재 기반 시멘트 복합체의 성능 평가 (Performance Evaluation of Cement Composite Using Multi-Component Binder for Artificial Reef Produced by 3D Printer)

  • 서지석;김효정;김윤용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.139-147
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    • 2022
  • 이 연구에서는 다양한 결합재를 혼합하여 고강도 저알칼리형 인공어초용 시멘트 복합체를 설계하고 ME 방식 3D 프린터 출력 가능성을 평가했다. 그 결과, 3D 프린팅이 가능하도록 시멘트 복합체의 유동성을 조절하기 위해서는 물-결합재비, 규사-결합재비, 규사의 종류 등을 제어하는 것이 중요한 것으로 판단된다. 출력이 가능한 정도의 흐름값을 달성한 뒤 3D 프린터 출력물의 표면품질을 양호하게 유지하기 위해서는 증점제 첨가량을 조절하는 것이 필요하다. 또한, 알파형 반수석고를 사용한 배합에서는 급결효과를 제어하기 위해 응결조절제를 사용해야하며 이 배합의 흐름값을 유지하는 시간을 도출하여 출력시 적용하는 것이 필요하다. 재료의 요구 강도를 얻기 위해서는 우선 출력이 가능한 수준의 유동성을 만족시킨 후, 배합을 조정하면 가능하다. 알파형 반수석고를 포함한 다성분계 결합재의 사용으로 저알칼리형 인공어초용 3D 프린팅 배합을 설계하고 출력성을 확인하였으나, 알칼리 저감 효과를 정량적으로 평가하기 위해서는 추후 연구가 필요하다.

탄소저감형 4성분계 고유동 콘크리트의 배합 및 품질 특성에 관한 실험적연구 (The Experimental Study on Mixing and Quality Properties of Quaternary Component Blended High Fluidity Concrete with CO2 Reduction)

  • 조준희;김용직;오성록;최연왕
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.268-276
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    • 2015
  • 본 논문에서는 탄소저감을 위한 산업부산물 사용 증대 및 시공성능 향상을 위하여 시멘트 사용량을 80% 이상 감소시킨 탄소저감형 4성분계 고유동 콘크리트를 제조하여 품질특성, 및 탄소저감 성능을 수행하였다. 탄소저감형 4성분계 고유동 콘크리트의 품질특성 평가를 수행한 결과 다량의 산업부산물을 혼합하여 시멘트 사용량을 80% 이상 감소시킨 배합에서 목표 성능을 만족하는 품질을 얻을 수 있었으며, 유동특성, 역학특성 및 내구특성의 경우 기존 기준 배합과 비교하여 다소 성능이 감소되는 경향이 나타났지만 소요 성능 수준 이상의 성능을 만족할 수 있는 것으로 판단된다. 또한, 탄소저감형 다성분계 고유동 콘크리트의 탄소저감 성능을 분석하기 위하여 콘크리트의 전 과정 평가를(LCA) 실시한 결과 기존 기준 배합과 비교하여 약 62.2%의 탄소저감 성능이 있는 것으로 나타났으며, 제조비용의 경우 약 24.5%의 원가 절감이 되는 것으로 나타났다.

하이플로 시멘트를 이용한 240MPa 초고강도 콘크리트 물성에 관한 연구 (A Study of 240MPa Ultra High Strength Concrete Properties Using High Flow Cement)

  • 김강민;유승엽;송용순;구자술;강석화;전현규
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.365-368
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    • 2008
  • 본 연구에서는 극히 낮은 물-결합재비를 갖는 240MPa 초고강도 콘크리트를 개발하고자 분말도가 높아 반응속도가 빠르며, 조기강도가 우수하나 극히 낮은 물-시멘트비에서 더욱 우수한 유동성을 확보할 수 있는 고강도용 '하이플로 시멘트'를 주원료로 하고, 기타 초고강도용 혼합재로 실리카흄, 슬래그 미분말 및 특수 혼합재 등을 사용한 다성분계 시멘트 결합재의 최적조합을 도출하였으며, 시멘트 결합재의 분산성과 균질성을 확보하기 위하여 고효율 초고속전단 옴니믹서를 사용하여 프리믹스 타입의 시멘트를 제조하였다. 또한 고속믹싱방법을 통해 초고강도 콘크리트의 유동성을 확보하였으며, 초고강도용 특수골재를 선정하여 실험을 실시한 결과, 수중양생을 실시한 경우 180MPa이상의 강도를 확보하였으며, 증기양생을 실시한 경우 200MPa이상의 강도를 얻을 수 있었고, 최종적으로 특화된 양생방법을 통해 240MPa이상의 안정된 초고강도 콘크리트 품질을 확보하였다.

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