• 한국건축시공학회지
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• 제23권4호
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• pp.359-367
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• 2023

본 실험에서는 포틀랜드 시멘트와 모래를 비소성 시멘트와 페로니켈슬래그로 대체 사용하여 친환경 시멘트 모르타르를 제작하였다. 페로니켈슬래그가 적용된 비소성 시멘트 모르타르의 강도 특성을 파악하기 위해 골재 종류와 양생방법을 구분하였다. 휨 및 압축강도 시험 결과, 페로니켈슬래그가 적용된 비소성 시멘트 모르타르의 강도는 Plain과 증기양생을 실시한 비소성 시멘트 모르타르의 강도보다 높았다. 이는 페로니켈슬래그의 입도, 밀도 및 흡수율 특성에 따른 강도 향상 효과로 판단된다. 모르타르의 XRD 분석 결과, 페로니켈슬래그에 포함된 MgO 성분이 복합 산화물 형태로 존재하며, 이를 통해 페로니켈슬래그가 적용된 비소성 시멘트 모르타르의 안정적인 강도 발현을 확인하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권5호
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• pp.441-450
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• 2022

본 연구에서는 순환자원으로 구성된 비소성 시멘트의 유동성 확보를 위해 감수제의 종류 및 첨가율에 따른 비소성 시멘트 모르타르의 유동성과 강도 특성을 분석하였다. 감수제 첨가에 따른 비소성 시멘트의 유동성은 감수제 첨가비율이 높고 플라이애시 치환 비율이 높을수록 유동성은 향상되는 것으로 나타났다. 특히 폴리카르본산계 감수제 첨가 시 소성 시멘트 모르타르보다 유동성 확보에 유리하며, 비소성 시멘트 모르타르의 적정 유동성 확보와 동시에 강도 확보가 가능한 것으로 판단된다. 또한 감수제 첨가에 따른 비소성 시멘트 모르타르는 고칼슘 애시의 치환 비율이 높고 염기도가 높을수록 반응성이 촉진되는 경향이 있는데 급격한 반응 촉진은 오히려 강도저하를 유발할 수 있으므로 목표한 유동성을 만족하는 범위 내에서 적정 배합조건을 도출하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제10권6호
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• pp.61-66
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• 2010

현재 지구촌 온난화에 의하여 환경이 열악해지고 있으며 그에 따라 건설분야에도 시멘트 제조에 따른 $CO_2$ 발생 저감하기 위한 노력을 하고 있다. 이에 시멘트 대체할 재료가 필요하다. 본 연구에서는 기존 비소성 시멘트의 문제점으로 지적 되는 경제성 및 초기강도 확보를 위해 산업부산물인 고로슬래그를 대상으로 연구를 진행하였으며 고가의 알칼리 자극제량을 최소화함으로서 실용화 가능한 비소성 시멘트 기술을 진행하고자 한다. 그리고 NT를 사용하여 분말도를 최대화 하여 고로슬래그의 초기강도를 개선시켰다. 본 연구는 알칼리 자극제를 사용한 나로슬래그를 치환한 비소성시멘트를 기초로 하고 있으며, 현장에서 사용가능한 비소성시멘트의 기초적 물성 및 품질을 조사하였다. 여러 자극제가 슬래그 중량의 10%로 사용되었으며 휨강도, 압축강도, 응결시간, 단열온도, 상승열등을 비교 분석하였으며 그 기초적 자료를 제시하는데 목적이 있다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권2호
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• pp.97-104
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• 2021

본 연구에서는 산업부산물을 전량 활용하여 포틀랜드 시멘트를 대체할 수 있는 비소성 시멘트 개발을 목표로 하였다. 이를 위해 고로슬래그 미분말과 F급 플라이애시, C급 플라이애시를 사용하여 양생방법에 따른 비소성 시멘트 모르타르의 물리적 특성에 대해 파악하였다. 연구 결과, 증기양생 후 열처리 과정을 통해 강도성능과 흡수율이 향상되는 것으로 나타났다. 결정상 분석을 통해 열처리 후 수화물의 촉진을 확인하였으며, 결합재는 치밀한 내부구조를 형성하게 된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권1호
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• pp.115-121
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• 2012

클링커 대신 고로슬래그, 폐인산석고, 폐석회 등의 산업 부산물을 이용하여 비소성시멘트를 제조하면 산업부산물 재활용, 클링커 제조를 위한 에너지 감소, $CO_2$저감으로 인한 환경오염문제 및 생산원가 저감 등의 장점이 있다. 이러한 이유로 본 연구에서는 비소성 시멘트 콘크리트의 역학적 거동실험을 수행하여 비소성 시멘트 콘크리트의 탄성계수, 응력-변형률 관계를 제안하였다. 또한 철근비, 압축강도를 변수로 9개의 구조 시험체를 제작하였으며, 그 실험 결과 비소성 시멘트 콘크리트의 휨 및 전단 거동 경향은 일반 콘크리트 부재와 크게 차이나지 않는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제20권1호
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• pp.19-26
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• 2020

본 연구는 소성과정에서 다량의 이산화탄소를 배출하는 포틀랜드 시멘트를 대체할 수 있는 비소성 시멘트 개발을 목표로 하였다. 이를 위해 고로슬래그 미분말과 고칼슘 플라이애시, 소석회를 사용하였다. 또한 실험 결과를 통하여 배합비율에 따른 비소성 시멘트의 특성에 대해서 파악하고, 프리캐스트 콘크리트 제품으로의 적용 가능성을 파악하고자 하였다. 실험방법은 비소성 시멘트를 제작하여 증기양생을 실시하였고 재령 3, 7, 28일의 휨강도와 압축강도를 비교하여 각 배합비의 특성을 파악하였다. 재령 28일에는 흡수율 시험과 X선 회절 분석, 내부 미세구조를 관찰하였다. 시험 결과, NSC 모르타르는 Plain 모르타르에 비해 강도는 낮지만 재령 3일에서 다수의 배합이 품질 최소기준을 만족하였다. 흡수율 시험에서는 재령 28일 기준 모든 배합이 품질 최소기준을 만족하였다. 따라서 NSC 모르타르는 목표 PC제품 생산 원료로서 적용 가능성이 높다고 판단하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권6호
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• pp.641-649
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• 2022

본 연구는 우리가 사용하고 있는 포틀랜드 시멘트와 골재로 사용되는 천연모래를 산업부산물로 전량 대체하여 비소성 시멘트 모르타르를 개발하고자 하였다. 포틀랜드 시멘트를 대체하기 위해 고로슬래그, 순환유동층 플라이애시, 미분탄 플라이애시를 사용하였으며 천연골재를 페로니켈 슬래그로 대체하였다. 페로니켈슬래그를 적용한 비소성 시멘트 모르타르의 특성을 파악하기 위해 입도 크기를 분류하여 실험을 실시하였다. 플로우 테스트를 통해 유동성 및 작업성을 확인하였으며, 휨 및 압축강도 시험은 재령 3, 7, 28일 실시하였다. 또한 염소이온 침투 시험을 통해 내구성을 파악하였다. 연구 결과, 시멘트와 골재를 산업부산물로 전량 대체한 결합재는 건설재료로 활용 가능성이 높은 것으로 판단된다. 특히 장기강도발현과 내구성확보에 유리한 것으로 확인하였다.

• 광물과 암석
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• 제35권1호
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• pp.25-39
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• 2022

본 연구는 원자력 시설 해체 시 발생되는 저준위 및 극저준위 폐토양, 점토와 산업부산물인 고로슬래그를 이용하여 방사성 폐기물을 안전하게 담지할 수 있는 비소성 시멘트의 제조 가능성을 평가하고 광물·형태학적 분석을 통하여 생성된 반응 물질에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서는 (1) 폐토양, 점토 및 고로슬래그의 특성 분석, (2) 폐토양, 점토 및 고로슬래그를 고화재 및 성분조정제로 이용한 원전 해체 폐기물 담지를 위한 비소성 시멘트 제조 및 최적의 배합 비율 도출, (3) 제조된 비소성 시멘트 고화체의 수화반응 생성물질에 대하여 광물·형태학적 분석 등을 수행하였다. 비소성 시멘트 고화체의 광물·형태학적 분석 결과, 폐토양과 점토는 수화반응 생성물이 관측되지 않았으며, 고로슬래그의 경우 고화체의 강도를 발현시킬 수 있는 수화반응생성물질인 calcium silicate hydrate (CSH), 에트링가이트(ettringite)가 생성되는 것을 확인하였다. 폐토양, 점토를 고화재로 이용한 비소성 시멘트의 재령 28일 후 고화체는 최적의 배합 비율에서 약 3 MPa의 강도를 나타내 처분장 인수기준 압축강도인 3.44 MPa를 만족하지 못하는 것을 확인하였다. 그러나, 고로슬래그를 고화재로 이용한 비소성 시멘트는 모든 실험 조건에서 처분장 인수기준 압축강도를 만족하며, 최적의 배합 비율에서는 약 27 MPa로 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통하여 비소성 시멘트 고화재로 고로슬래그, 방사성 핵종에 대한 흡착제 역할로 폐토양 및 점토를 이용한다면 방사성 폐기물 처분을 위한 최적의 비소성 시멘트를 제조할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.245-252
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• 2015

최근 친환경 구조물의 관심 증가와 함께 비소성 시멘트는 국내외적으로 활발히 연구되고 있다. 비소성 시멘트의 경우 알카리 자극제의 종류에 따라 반응생성물 및 경화체의 특성이 다양하게 나타난다. 본 연구에서는 산업 부산물인 순환유동층 보일러 애시를 자극제로 사용하여 고로슬래그 미분말 기반 비소성 시멘트를 제조하여, 순환유동층 보일러 애시의 함량에 따른 경화 특성 및 수화물을 검토하였다. 또한 비소성 시멘트 경량화에 따른 단열특성을 고찰하였다. 그 결과 수화물인 C-S-H와 ettringite가 주로 형성되었으며, 50 MPa 이상의 비소성 시멘트 경화체의 제조가 가능하였다. 또한 경량화 시 압축강도는 10 MPa로, 이때에 열전도율은 $0.127W/m{\cdot}K$ 수준이었다.

• 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.