• 시멘트
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• 통권192호
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• pp.39-47
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• 2011

최근 온실가스 감축과 기후변화 그리고 녹색성장에 대한 관심증대와 더불어 시멘트 분야의 연구 생산분야는 천연자원 사용량을 줄이고, 소성공정을 도입하지 않은 새로운 개념의 무기바인더가 다시 고개를 들고 있다. 다른 용어로는 비소성, 무시멘트 등으로 표현되기도 하는데, 광의의 개념으로 보면 알칼리 활성화제를 사용한 비소성 무기결합재인 지오폴리머가 바로 그것이다. 지오폴리머 결합재는 1957년 우크라이나의 토목공학회에서 개발한 알칼리 활성 슬래그시멘트에 기원을 두고 있고, 1970년대 말 프랑스의 다비도비치에 의해 지오폴리머라는 용어가 처음 사용되기 시작했다. 알칼리 활성 무기결합재(Alkali-activated inorganic binder)의 정의이다. Alkali-activated inorganic binder는 원래는 결합능력이 없던 재료에 대해서 Alkali-activating 용액을 첨가했을 때, 시멘트처럼 결합능력을 가지게 되는 모든 종류의 결합시스템을 말한다. 국내에도 이미 2000년 초부터 지오폴리머의 개념을 도입한 제품이 상업화되어 오랫동안 품질검증을 거쳐 안정성이 확인되고 있다. 최근에 다시 전남대가 그 동안의 연구성과를 발 빠르게 중소기업에 기술 이전하여 소위 무시멘트 시대에 진입하는 분위기이다. 지난 9월 동아에스텍(주)과 조인트벤처 설립을 위해 손을 잡았고, 사업화가 곧 진행될 것으로 보인다. 이를 계기로 국내에도 무시멘트회사가 본격적으로 등장하게 된 것이다. 따라서 본 고는 무시멘트의 개념을 잘 표현한 문헌으로 일본콘크리트공학 연차논문집, 2010년 1월호를 번역 요약 발췌한 것이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.793-800
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• 2006

본 연구의 목적은 개발된 황토결합재를 이용한 무시멘트 모르타르의 유동성과 압축강도에 대한 혼화제 재의 영향을 평가하는 것이다. 실험은 혼화제 재의 종류와 치환율에 따라 4그룹으로 분류되어 진행되었다. 시리즈 I은 고성능 감수제의 치환율에 따라, 시리즈 II는 물/황토결합재 비 50%, 60% 및 70%에서 고로슬래그와 팽창시멘트 치환율에 따라, 시리즈 III은 고로슬래그 비표면적과 치환율에 따라, 그리고 시리즈 IV에서는 콘크리트의 경시변화를 위해 개발된 분말형 혼화제인 PSP제의 치환율을 변화시켰다. 실험 결과에 근거하여 무시멘트 황토모르타르의 플로우와 압축 강도 향상을 위한 각 혼화재의 적정 치환율이 제시되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권1호
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• pp.45-52
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• 2016

본 연구에서는 무시멘트 결합재(NCB)를 사용한 지반 그라우팅용 약액주입재의 B액 결합재의 종류, 결합재의 W/B 및 A액과 B액의 부피비에 따른 겔타임 및 호모겔강도의 변화 특성을 검토함으로써 무시멘트 결합재의 지반 그라우팅용 결합재로서의 적용 가능성을 검토하고자 하였다. 무시멘트 무기결합재는 당사에서 공동연구를 통해 개발된 시멘트를 대체할 수 있는 고로슬래그 기반의 친환경 무기결합재로서 화학조성비가 다른 NCB-1, 2, 3을 사용하여 실험을 진행하였다. 실험 및 현장 적용성 분석 결과, 겔타임 및 호모겔강도의 요구성능을 확보할 수 있는 결합재 종류별 W/B 및 A액과 B액의 부피비가 도출되었으며, W/B가 100~140%, A : B가 50 : 50~30 : 70인 조건에서 급결구간 및 중결구간의 경우 NCB가 OPC 대비 동일한 겔타임 수준에서 호모겔강도의 확보가 유리한 것으로 평가되어 NCB의 지반 그라우팅용 결합재로서의 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권6호
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• pp.553-559
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• 2015

본 연구는 순환골재의 재활용 방안 및 시멘트를 대체할 수 있는 결합재에 대한 연구가 필요한 실정으로 고로슬래그, 플라이애시, 열병합플라이애시 등을 시멘트 대체재로 활용하여 무시멘트 모르타르를 제조하고자 하였다. 기초 실험에서는 결합재의 비율 및 알칼리 자극제의 선정을 위한 실험을 실시하였으며, 실험결과 결합재는 플라이애시 20%, 열병합플라이애시 40%를 치환한 경우 가장 높은 강도 값을 나타내었으며 알칼리 자극제로 NaOH 2.5%, $Ca(OH)_2$ 7.5%를 혼합하여 사용할 경우 가장 높은 강도 값을 나타내었다. 따라서 본 실험에서는 기초 실험에서 얻어진 최적 배합을 토대로 순환 잔골재의 치환율에 따른 무시멘트 모르타르의 특성을 검토하여 열병합플라이애시와 순환 잔골재를 사용한 모르타르의 공학적 특성을 분석하고자 하였다. 실험결과, 순환 잔골재의 적정 치환율은 75%인 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.58-66
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• 2013

산업부산물인 고로슬래그 미분말 및 플라이애시를 적용하였던 선행 연구들과 차별하여 시멘트 킬른 더스트, 실리카퓸, 규사미분말 등의 기타 산업부산물을 사용한 알칼리 활성 무시멘트 모르타르의 품질특성을 검토하고자 하였으며, 그 결과는 다음과 같다. SF 치환의 경우 Plain에 비해 유동성이 저하되었으나 강도발현에는 우수한 경향을 나타내었으며, CKD와 SP의 사용량 증가에 따라 각각 유동성 및 압축강도가 증가하였다. 유동성 증진 및 초기강도 향상에 각 결합재의 고유입도분포와 높은 상관관계를 가지는데, 이는 입자사이즈가 큰 BS 및 FA 입자사이에 입자가 작은 CKD, SF 및 SP가 공극을 충진하여 연속입도곡선을 형성하는 것에 기인한 것으로 사료된다. BS 기반 조기강도 증진용 알칼리 활성 모르타르의 초기강도 향상 및 유동성 개선을 위해서는 고유의 입도분포를 가진 기타 결합재를 치환 사용하는 것이 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.63-71
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• 2011

포틀랜드 시멘트 제조 시 다량의 이산화탄소를 배출함으로써 많은 문제가 발생하고 있다. 그리고 화력발전소 및 제철소의 산업부산물인 플라이애쉬 및 고로슬래그는 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트로 일부 재활용되고 있으나, 42% 정도를 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 고로슬래그 미분말를 사용한 무시멘트 알칼리 활성 콘크리트를 개발할 목적으로 유동성과 압축강도 측면에서 알칼리 활성화제와 고성능 감수제에 대해 검토에 대해 검토하였다. 그 결과, 알칼리 활성화제의 종류 및 혼합비율, 고성능 감수제의 종류, 투입순서 등은 고로슬래그를 사용한 알칼리 활성 모르타르의 유동성과 압축강도에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 고로슬래그 무시멘트 알칼리 활성 모르타르를 제조하는데, 9M NaOH과 분말형 쇼듐실리케이트를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용하고, 고성능 감수제를 먼저 투입한 경우에는 1시간 동안 플로우 180 mm의 유동성과 $20^{\circ}C$의 상온양생조건에서 재령 28일에서 압축강도 50 MPa를 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.114-121
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• 2010

포틀랜드 시멘트 제조 시 다량의 이산화탄소를 배출함으로써 많은 문제가 발생하고 있다. 그리고 화력발전소 및 제철소의 산업부산물인 플라이애쉬 및 고로슬래그 미분말은 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트로 일부 재활용되고 있으나, 42% 정도를 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 결합재로 플라이애시 또는 고로슬래그 미분말을 단독으로 사용한 연구는 많으나, 이들 결합재의 혼합사용에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 플라이애쉬와 고로슬래그 미분말을 혼합한 알칼리 활성 콘크리트를 개발할 목적으로 결합재의 혼합비율 및 양생온도가 알칼리 활성 모르터의 시공성, 압축강도 등 특성에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 그 결과, 플라이애쉬와 고로슬래그 미분말의 혼합비는 시공성 및 강도에 큰 영향을 주지만, 양생온도는 비교적 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 플라이애쉬와 고로슬래그 미분말을 50%씩 혼합하고, 9M NaOH과 쇼듐실리케이트를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용할 경우에는 $20^{\circ}C$의 상온양생에서도 재령 28일에서 압축강도 65 MPa의 알칼리 활성 모르터를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.363-364
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• 2010

최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 플라이애시와 고로슬래그의 혼합비율에 따른 압축강도와 미세구조를 분석하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2014년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.156-157
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• 2014

Inorganic binding material was made by recycled resource and its applicability as pile-filling material was examined. The result was that the material had same liquidity with the liquidity of OPC and high reactivity with site soil. According to dynamic/static loading tests by site test-construction, the inorganic binding material met both design bearing capacity and settlement. Since the inorganic binding material showed same or better performance than OPC, the utilization possibility of the inorganic binding material made of recycled resource as pile-filling material was verified.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.216-217
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• 2015

알칼리 활성 슬래그 결합재의 초기 보양과 양생조건에 따른 강도발현 특성을 파악하고자 활성화제의 종류와 조합을 달리한 3가지 결합재를 초기 보양과 서로 다른 조건으로 양생시킨 후 강도를 측정하였다. 실험결과 3가지 결합재는 초기 보양 여부와 양생조건에 따라 다른 결과를 나타냈으며, 이는 모르타르의 경화속도와 공극수에 이온화된 활성화제의 음이온의 역할이 지배적인 것으로 판단된다.