• 공업화학
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• 제19권6호
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• pp.652-660
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• 2008

급냉 제강슬래그를 재활용하기 위하여 제강슬래그의 치환율을 다양하게 변화시켜 만든 EVA-폴리머 시멘트 모르타르의 기계적강도와 물성에 대하여 조사하였다. EVA-폴리머 시멘트 모르타르 공시체는 폴리머-시멘트비를 5단계(0, 5, 10, 15, 20 wt%), 급냉 제강슬래그의 치환율을 5단계(0, 25, 50, 75, 100 wt%)로 각각 변화시켜 총 25 종류의 공시체를 제작하였다. 공시체의 제 성능을 조사하기 위하여 후레쉬 모르타르의 물-시멘트비, 단위용적중량, 공기량과 경화 공시체의 압축 및 휨강도, 흡수시험, 내열수성시험, 세공분포측정 및 SEM에 의한 미세조직 관찰 등을 실시하였다. 그 결과 급냉 제강슬래그의 치환율이 증가됨에 따라 물-시멘트비는 감소되었으나 단위용적중량은 현저히 증가 되었다. 폴리머-혼화제 및 급냉 제강슬래그의 첨가량 증가에 따라 흡수율은 감소되었으나, 압축 및 휨강도는 현저히 증가되었다. 내열수성시험에 의하여 기계적강도는 현저히 감소되었으나, 세공량과 공극률은 현저히 증가되었다. 전자현미경 관찰에서 내열수시험 전의 조직은 견고하게 융착되어 있었으나 내열수시험 후의 조직에서는 폴리머-혼화제가 분해 또는 열화되어 있는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권1호
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• pp.39-43
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• 2015

최근 콘크리트의 품질을 향상시키기 위하여 플라이애쉬, 고로슬래그, 실리카퓸과 같은 각종 시멘트 혼화재에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 동합금 제련시 발생되는 슬래그의 시멘트 대체재로서의 활용성을 확인하기 위해 동합금 슬래그를 미분쇄하여 상용 포틀란트 시멘트에 첨가하고, 첨가량 변화에 따른 시멘트 모르타르의 유동성, 흡수율, 단위용적중량, 압축강도 및 휨강도 변화를 조사하였다. 또한 5 % 황산용액에서의 동슬래그 함유 시멘트 모르타르의 무게변화를 28일 동안 측정하여 화학적 저항성을 평가하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.281-289
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• 1998

본 연구는 해양 매스 콘크리트 구조물인 서해대교 사장교 주탑기초(L${\times}$D${\times}$H : 66${\times}$28${\times}$32~38.2)에 콘크리트 타설시 다짐작업을 생략할 수 있고, 수화열에 의한 온도균열 발생을 제어할 수 있는 콘크리트의 사용에 대하여 적극적으로 검토한 것으로서 혼합형 저발열 시멘트를 사용한 초유동 콘크리트와 현장에서 사용중인 5종 시멘트를 사용한 25-240-15 보통 콘크리트를 주탑 기초 일부분에 적용하여 유동성, 강도발현 성능, 재료분리 저항성, 수화열, 내해수성 등을 비교 평가한 것이다. 그 결과, 저발열시멘트를 사용한 초유동 콘크리트는 별도의 다짐 작업없이도 우수한 작업성과 자기 충전성, 재료분리 저항성을 나타냈으며, 5종시멘트를 사용한 25-240-15보통 콘크리트보다 단위시멘트량이 54kg/$m^2$ 정도 증가했음에도 불구하고 오히려 수화열은 $10^{\circ}C$이상 저감되어 온도균열 제어에 매우 효과적임을 확인할 수 잇었다. 또한 부재에서 채취한 코아의 압축강도는 5종시멘트를 사용한 25-240-15 보통 콘크리트와 동등한 강도 발현율을 나타내었다. 특히 해수중 염소이온의 침투에 대한 저항성을 평가하기 위해 실시한 촉진 염소이온침투 시험결과 통과전하량이 5종 보통 콘크리트보다 5배정도 낮게 나타났으며, 기타 화학물질에 대한 저항성은 비슷한 경향을 보였다. 따라서 저발열 시멘트를 사용한 초유동 콘크리트는 유동성개선에 의한 다짐 작업의 생략 효과와 더불어 수화열 저감 효과에 따른 온도균열제어 및 공기단축 등으로 주탑기초의 콘크리트에 매우 유리한 시멘트라고 판단되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.92-98
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• 2019

일반적인 고인성 고성능 시멘트 복합재료의 경우 균질한 재료분포를 위하여 기본적으로 굵은 골재를 배재하는 경향이 있다. 그러나, 굵은 골재를 배재한 섬유 복합 시멘트 모르타르의 경우 재료의 탄성계수가 낮으며 단위시멘트량이 높아 경제성과 효율이 낮은 배합이기 때문에 대량으로 신규 구조물에 적용하기 힘들다. 따라서, 본 연구에서는 적절한 수준의 굵은 골재를 혼입하였지만 여전히 휨인성과 휨강도는 확보하고 있는 동시에, 균열 분산성능도 보유하고 있는 고인성 섬유보강 콘크리트에 대한 개발 연구를 수행하였다. 굵은 골재의 혼입량을 실험 변수로 실험 연구를 수행하였고, 결과에 따르면 고인성 모르타르의 기본 배합에 굵은골재를 잔골재의 25%중량비로 추가한 경우에서 가장 좋은 휨인성 그리고 균열분산 특성을 나타내었다. PVA섬유는 균열분산과 연성 증진에 효과적이었고, 강섬유 섬유의 경우 균열분산보다는 강도증진에 효과적이었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.629-632
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• 2008

콘크리트는 온도에 따른 품질변동이 큰 재료로서, 타설 후 소요의 품질을 확보하기 위해 계절특성파악 및 콘크리트 주위의 온 습도를 적절한 범위로 유지시켜 유해한 작용을 받지 않도록 주의해야 한다. 특히 하절기의 경우 높은 대기온도의 영향으로 초기재령에서 시멘트의 급속한 수화반응으로 유발하여 시멘트경화체 내부가 자기건조상태가 되어 결과적으로 자기수축에 의한 콘크리트의 강도저하를 발생시킬 수 있다. 그러므로 단위수량 및 단위시멘트량의 최소화 및 혼화재 사용 등 서중콘크리트의 수화열 저감을 통한 강도저하방지대책이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 배합 및 양생온도조건이 콘크리트의 압축강도에 미치는 영향을 확인하고자 혼화재 치환율 변화, 콘크리트의 초기양생온도변화 및 양생조건변화에 따른 압축강도 특성을 비교 검토하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.102-109
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• 2011

본 연구에서는 산업부산물로서 재활용율이 낮은 바텀애쉬와 혼화재를 이용하는 에코개념의 터널 보수용 초속경 그라우트 모르타르 개발을 목적으로 실시공 환경조건의 온도하에서 초속경 그라우트 모르타르의 수밀성 및 내구특성에 대하여 검토하였다. 수밀성으로 투수량 및 물흡수계수는 석탄회를 이용하는 시리즈 II의 경우가 증가하는 것으로 나타났으며, 온도조건별로는 $20^{\circ}C$ 양생조건이 $5^{\circ}C$ 양생조건 보다 투수량이 적은 것으로 나타났다. 또한, 본 연구범위 모든 시료는 KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르) 투수량 기준인 20g 이내를 만족하는 것으로 나타났다. 내구성으로 중성화 저항성은 고로슬래그 미분말로 치환 사용에 따른 단위시멘트량 감소로 약간 저하하는 것으로 나타났다. 또한, 내알칼리성 및 내산성 결과는 시리즈 I의 경우 수산화칼슘용액에 침지후의 압축강도가 침지전의 압축강도에 비해 저하하는 것으로 나타났다. 반면, 시리즈 II의 경우 강도저하가 미비한 것으로 나타났으며, $5^{\circ}C$ 양생조건의 경우 C 타입의 시멘트를 제외하고는 28일 재령의 압축강도와 동등한 값을 나타내어 고로슬래그 미분말 및 버텀애쉬를 치환 사용한 경우 내알칼리성 및 내산성이 큰 것 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.127-136
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• 2015

본 연구는 고강도 고함량 고로슬래그 콘크리트의 특성에 미치는 석회석 미분말과 실리카퓸의 영향을 검토하기 위해 50%에서 최대 80%까지 고로슬래그를 다량 혼합하고, 석회석 미분말을 최대 20%, 실리카퓸을 최대 10%까지 혼합한 물-결합재비 20%의 고강도 시멘트 모르터의 유동성, 강도발현, 수화 및 포졸란 반응 특성, 공극율 및 공극 크기 분포 등을 분석하였다. 실험결과에 따르면 고함량 고로슬래그 배합은 포틀랜드 시멘트 배합에 비해 고로슬래그의 낮은 표면 마찰로 유동성이 크게 향상되고, 시멘트 수화에 필요한 자유수가 많아져 수화반응이 촉진되면서 초기강도가 증가하나, 너무 낮은 물-결합재비와 단위시멘트량으로 인해 수산화칼슘의 생성량이 부족하여 포졸란 반응이 충분히 활성화되지 못함에 따라 장기강도 발현이 억제된다. 석회석 미분말은 유동성에는 큰 영향을 주지 않고, 역시 시멘트의 초기 수화를 촉진하는 것으로 나타났으나, 수화를 가속하는 효과는 고로슬래그보다 높지 않고, 고로슬래그와 달리 수경성이 없기 때문에 오히려 석회석 미분말의 치환율이 높아질수록 압축강도가 낮아지는 것으로 나타났다. 또한 고분말의 고로슬래그를 사용하거나, 또는 실리카퓸으로 고로슬래그를 치환하는 경우 시멘트 수화에 필요한 자유수를 더 많이 흡착함으로써 유동성과 강도를 저하시키는 것으로 나타났다. 또한 고로슬래그를 사용한 배합의 공극율이 보통 포틀랜드 시멘트 배합보다 낮게 나타났으나, 석회석 미분말은 공극율에 뚜렷한 영향을 나타내지 않았고 실리카퓸은 낮은 시멘트 수화도로 인해 공극율을 오히려 증가시키는 것으로 나타났다. 반면 공극 크기 분포에 있어서는 고로슬래그와 실리카퓸를 혼합한 경우 미세공극이 증가하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.367-375
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• 2007

철근의 부식을 유발하는 임계 염소이온량에 대한 연구는 콘크리트 구조물의 건전성을 판단하고 내구성 설계 기법에 필요한 핵심적인 재료 물성치 임에도 그값이 아직도 모호한 실정이다. 임계 염소이온량에 대한 대부분의 문헌들은 임의의 시간에 실험적 방법에 의하여 전 염소이온량을 구하는데 집중하였다 또한, 다수의 문헌들은 대다수의 콘크리트에서 탄산화가 진행되고 있음에도 비탄산화된 콘크리트를 대상으로 실험하여 임계 염소이온량을 결정하고 있다. 그러나, 임계 염소이온량은 시멘트량, 시멘트계 재료의 종류, 염소이온의 고정화, 수산기이온 등과 같은 다양한 인자에 의하여 지배된다. 그러므로 다양한 배합조건에서 이러한 인자들을 고려할 수 있는 단일화된 해석적 기법의 개발이 필요하다. 본 연구의 목적은 이러한 다양한 요인을 고려하여 임계 염소이온량의 해석적 기법을 개발하는 것이다. 배합 조건, 노출 환경, 공극수의 화학적 발현 특성, 탄산화 등과 같은 다양한 인자들이 고려되었다. Gouda의 실험적 결과인 공극수내의 $[Cl^-]/[OH^-]$의 비율을 토대로 임계 염소이온량을 구할 수 있는 해석 기법이 정립되었다. 이는 시멘트계 재료의 수화 시뮬레이션 프로그램인 HYMOSTRUC을 이용하여 질량 단위로 구해졌으며 발표된 실험적 결과 및 관련코드와 비교되었다. 본 연구의 접근 방법은 해사 혹은 해수와 같은 염소이온의 도입원 조건에 따라서 임계 염소이온량을 결정할 수 있는 합리적 해를 제공해줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.389-396
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• 2021

본 논문에서는 자기치유 마이크로캡슐이 시멘트 복합재료의 품질 및 치유특성에 미치는 영향을 평가하였다. 마이크로캡슐의 혼합은 마이크로캡슐의 입자 특성에 의하여 시멘트 복합재료의 소성점도 및 항복응력이 감소하며, 혼합율에 비례하여 감소하였다. 테이블 플로우는 손실량에 의한 코어재료가 자극제 역할을 함에 따라 감소하는 경향이 나타났으며, 압축강도는 배합수 보정을 통하여 강도보완이 가능하였다. 마이크로캡슐 혼합이 시멘트 복합재료의 치유 특성에 미치는 영향을 평가한 결과, 균열개시 이후 즉시 치유반응에 의하여 단위투수량이 감소되는 결과가 나타났으며, 마이크로캡슐 3% 이상 혼합할 경우 치유재령 7일에 95% 이상의 치유율이 있는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6C호
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• pp.259-265
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• 2012

본 논문에서는 경량화 재료인 기포를 혼합한 기포혼합경량토와 폐타이어 분말을 혼합한 타이어혼합경량토를 연약지반의 개량, 진동차폐재 및 교대의 뒷채움재 등으로 활용하기 위하여 공학적 특성을 조사하였다. 당 연구에서는 목표 습윤단위중량과 시멘트 혼합비 변화에 따른 기포혼합경량토와 타이어혼합경량토의 강도특성과 변형특성을 일축압축시험과 비압밀-비배수 삼축압축시험으로 분석하였다. 동일한 습윤단위중량($13kN/m^3$)에서 2종류의 경량혼합토 강도특성을 비교한 결과, 일축압축시험에서는 같은 조건에서 비슷한 압축강도특성를 보였으나 비압밀-비배수 삼축압축시험 결과에서는 타이어 분말의 탄성특성으로 인한 영향으로 타이어혼합경량토가 기포혼합경량토 보다 큰 압축강도를 보였다. 그리고 2종류의 경량혼합토는 습윤단위중량과 시멘트량의 증가에 따라 일축압축강도와 삼축압축강도가 증가하였으나 습윤단위중량 $11kN/m^3$ 이하의 기포혼합경량토는 일정한 기포혼합비 수준에서는 시멘트량이 증가해도 기포에 의한 간극의 영향으로 경량혼합토의 강도는 증가하지 않거나 저하되는 것으로 나타났다.