• 콘크리트학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.665-672
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• 2016

본 연구는 상전이물질이 시멘트 모르타르의 수화특성 및 강도특성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 실시되었다. 이를 위하여 바륨 및 스트론튬계 상전이물질을 사용하였으며, 상전이물질 혼입률 1~5%에 대한 실험을 수행하였으며, 시멘트 모르타르 작업성 평가, 간이단열온도상승 실험, 압축 및 휨 강도 평가를 실시하였다. 실험결과 상전이물질의 혼입은 시멘트 모르타르의 수화열 감소에 효과적인 것으로 나타났으며, 바륨 기반 PCM을 사용할 경우 흐름성능이 다소 감소하는 것으로 나타났다. 압축 휨 강도의 경우 상전이물질의 혼입률이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었으며, PCM을 사용할 경우 혼입률에 따라 압축강도 발현추이의 변화가 발생하였다. 따라서 본 연구에서는 상전이물질이 혼입률에 따른 압축강도 추정식을 제시하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권8호
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• pp.732-739
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• 2001

산업부산자원으로부터 유입되는 중금속이 시멘트 수화반응에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 출발물질은 순수시약을 사용하여 $C_3$S와 $C_2$S 조성으로 배합하고 여기에 Zn, Cu, Cr의 중금속 산화물을 1000ppm, 2000ppm, 3000ppm 첨가하여 150$0^{\circ}C$에서 1시간 소결하여 중금속의 고용분배, 결정구조, 용출상태 그리고 수화열을 관찰하였다. 중금속중 Zn는 $C_3$S와 간극질에 집중 고용되고 Cu는 간극물질에 집중 고용되며 Cr은 $C_3$S와 $C_2$S에 집중 고용되었다. 광학현미경 및 XRD 관찰결과 중금속 함량별로 $C_3$S와 $C_2$S의 결정상에는 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 그리고 7일간 수화시 Zn는 40~50%, Cu와 Cr은 전량 용출되었다. Conduction calorimeter 분석결과 중금속 함량별 변화에도 $C_3$S와 $C_2$S 수화열에는 차이가 없었다.

• 시멘트
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• 통권108호
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• pp.57-60
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• 1987

이 논문에서는 통상의 포졸란 대신에 제올라이트 물질 즉, 화산 응회암을 적절히 분쇄한 후 혼합해서 만든 시멘트의 특성 변화에 대해 논하였다. 이러한 치환이 알칼리-골재 팽창 반응을 최소화시키고 장기강도를 향상시키는 장점이 있다는 사실도 밝혀냈다. 특히 제올라이트를 미리 열처리해서 첨가했을 때 이러한 팽창감소 효과가 현저하다는 것도 발견하였다. 강도증진 효과는 포졸란 유리상의 활성도에 비해 제올라이트 광물의 활성도가 높기 때문으로 해석되며 팽창의 감소는 비정질 수화 규산염이 먼저 알칼리와 반응을 하는 성질이 있기 때문으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1463-1469
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• 2013

고화제로 사용되는 포틀랜드 시멘트와 2가철을 이용하여 염소계 유기화합물을 탈염소화 시키는 기술은 많은 연구로부터 알려져 왔다. 하지만 TCE (trichloroethylene)의 탈염소화에 관계하는 명확한 유효물질 및 기작 규명은 요원한 상태이다. 많은 연구에서 ettringite와 monosulfate와 같은 시멘트 수화물질이 TCE의 탈염소화 반응에 관여할 가능성을 보고한 바 있다. 따라서 본 연구에서는 TCE의 탈염소화 반응에 유효물질로 예상 되어왔던 ettringite와 monosulfate를 별도로 합성하여, TCE 제거 실험을 수행함으로서 기존 시멘트/2가철을 사용한 TCE 분해제거에 관계하는 명확한 유효물질 및 기작을 규명 하고자 하였다. 실험결과, $Fe^{3+}$ 및 $Al^{3+}$로 구성된 ettringite, monosulfate 합성에 성공하였고, 이후 2가철을 첨가하여 TCE 분해실험에서 합성물의 분해능을 확인하였지만 뚜렷한 제거가 나타나지 않았다. 이는 기존문헌의 예상과는 상반된 결과를 나타냈으며, 실험결과를 통해 시멘트/2가철을 사용한 TCE 제거 실험의 분해기작을 예상할 수 있었다. 예상 되는 분해기작으로는 ettringite 및 monosulfate 외의 시멘트 수화물에 의한 것과 C3A외의 시멘트 클링커 화합물 그리고 시멘트 내 trace metal에 의한 영향일 것으로 추측하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권4호
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• pp.322-328
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• 2014

본 연구에서는 콘크리트의 조기강도 확보를 통해 골조공기를 단축하는 것을 목표로 하여 시멘트 종류, 고성능감수제의 감수율, 초기수화 촉진 혼화제의 혼입에 따른 콘크리트의 조기강도 발현성능을 검토하였다. 조기강도 개선형 시멘트와 Sodium persulfate, Potassium hydroxide의 초기수화 촉진물질에 의해 12시간에 5MPa, 18시간에 14MPa의 조기강도를 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 이를 통해 건설현장에서 거푸집의 골조공기를 단축시켜 원가절감이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권2호
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• pp.163-170
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• 1997

대표적인 무기계 지연제인 규불하마그네슘(MgSiF6.6H2O)을 시멘트 수화반응시 첨가했을 때의 수화반응의 지연 효과 및 특성과 수용액 이온농도 변화 고찰하기 위하여 규불화마그네슘을 시멘트 질랴의 0.3wt%에서 5wt%까지 변화시키면서 그 영향을 연구 검토하였다. 시멘트 모르타르의 flow는 지연제의 첨가에 따라 감소하는 경향이 있으며 응결 시간은 지연제의 첨가량에 따라 지연되었다. 모르타르의 압축 강도는 지연제의 첨가량에 따라 3일, 7일까지는 지연제를 첨가하지 않은 plain mortar에 비하여 약간 낮은 강도를 나타내나, 시간이 지남에 따라 회복되어 28일이 지나면 plain 모르타르와 같은 강도를 나타낸다. 규불화마그네슘이 첨가되면 수화 초기 단계에서 시멘트로부터 용출된 알카리 이온과 반응하여 K2SiF6의 생성이 일어나며 그와 동시에 Ca++와 F++와의 반응에 따라 CaF2화합물이 생성됨을 확인하였다. 이때 생성된 K2SiF6 및 CaF2생성물의 비표면적은 대단히 컸으며 이들 물질이 수화반응 초기에 미수화 시멘트시 입자 표면에 생성되어 시멘트의 수화가 지연되는 것으로 검토된다. 또한 수화초기의 수화용액의 Ca++ 및 K+이온 농도의 저하 역시 포틀랜드 수화반응속도를 지연시켜 주는 이유가된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.59-65
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• 2012

본 연구에서는 비소 오염 토양의 비소 처리를 위해 고형화/안정화 공법을 적용하였으며, 4가지 종류의 바인더(시멘트, 영가철(Zero Valent iron, ZVI), monosulfate와 ettringite(시멘트계 합성물질))를 이용하였다. 1 N HCl 용출법을 통해 비교한 결과 바인더 함유량 20%에서, 시멘트(71.41%) > monosulfate(47.45%) > ettringite(46.36%) > 영가철(33.08%)의 비소가 용출되었다. 또한, 시멘트에 첨가제(monosulfate, ettringite, calcium sulfoaluminate, CSA)를 혼합하여 바인더를 제작하여 비소 저감 능력을 평가하였다. 1N HCl 용출법을 통해 비교한 결과 3가지 혼합바인더 모두 혼합비 4:1에서 최대의 비소농도 저감효과를 나타냈으며, CSA(86.27%) > monosulfate(84.78%) > ettringite(84.71%) > 시멘트(71.41%)의 비소를 안정화하여 기존의 시멘트만 단독으로 사용했을 경우보다 더 높은 비소(As(V)) 저감 능력을 가지고 있는 것으로 평가된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권2호
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• pp.183-192
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• 2001

산업부산물을 이용하여 3CaO.3Al$_2$O$_3$.CaSO$_4$(C$_4$A$_3$S) 클링커를 합성하였다. 이때, 원료 물질은 산업부산물로 플라이 애쉬, 고로 수쇄 및 괴재슬래그를 $Al_2$O$_3$원으로 그리고 부산석고를 SO$_3$원으로 이용하였으며, CaO원으로 천연석회석을 사용하였다. 제조된 $C_4$A$_3$S 클링커를 CaSO$_4$, CaO를 배합하여 CSA계 팽창재를 제조하였으며, 일반 포틀랜드 시멘트(OPC)에 10 wt.% 첨가하여 수화 및 물성 특성을 조사하였다. 주요 수화생성상은 에트링자이트 및 수산화칼슘이었다. 수화시 에트링자이트의 생성으로 인해 팽창 및 경화체가 치밀화되어 건조수축이 감소되었고, 강도(압출, 인장, 휨)가 향상되었다.

• 공업화학
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• 제16권2호
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• pp.180-186
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• 2005

본 논문은 유기물과 중금속이 함께 포함되어 있는 폐수 슬러지의 시멘트 고형화를 위해 포졸란물질인 실리카흄을 고화보조재로 사용한 연구결과이다. 실리카흄을 고화보조재로 사용할 경우 고화체의 일축압축강도는 현저히 증가하는 결과를 보여주었으며, 실리카흄의 시멘트 대체가 전체 배합물의 15%까지 증가하였을 때 일축압축강도는 실리카흄을 전혀 사용하지 않았을 경우에 비하여 66.7%까지 증가하는 결과를 보여주었다. 또한 시멘트가 실리카흄으로 대체되는 양이 증가하면서 총 유기탄소와 중금속인 크롬의 용출량은 감소하는 결과를 보여주었으며, 배합물 중 실리카흄이 5%를 차지할 때 중성의 용출액에서 총 유기탄소의 85%가 용출억제되었으며, 산성의 용출액에서 0.76 mg-Cr/g-Cr의 크롬만이 용출되었다. 전자주사현미경과 X-선 회절분석, 적외선 분광분석 등을 이용한 미세구조분석 결과 실리카흄은 시멘트경화 초기에 크링커 입자를 피복하여 초결(initial setting)과 수화를 저해하는 에트링가이트(ettringite)의 형성을 감소시키는 것으로 나타났다. 본 연구결과 중금속과 유기물이 혼합된 슬러지의 시멘트 고형화에 있어서 실리카흄의 첨가는 유기물질이 시멘트 수화반응에 미치는 악영향을 억제하고 중금속 및 유기물의 용출을 감소시키는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.153-160
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• 2023

본 연구에서는 액상반응법을 이용하여 나노 크기의 C-S-H 결정을 합성하고 그 특성을 조사하였다. 합성한 C-S-H 결정을 현탁액 형태로 시멘트 복합체에 첨가하여 시멘트의 수화특성에 미치는 영향을 확인하였다. 최적 응집 형태의 나노 크기 C-S-H 결정을 도출하기 위해 화학혼화제의 양을 변수로 제조하였으며, SEM 사진 분석을 하였다. 합성된 C-S-H 결정외 유해물질을 제거하기 위해 세척 과정을 추가하였다. 세척과정을 거친 C-S-H 결정의 경우 유해물질의 농도가 낮아짐을 확인하였다. 합성된 C-S-H 현탁액은 세척 과정 유무에 따라 제조하였으며, 시멘트 중량대비 함유량을 주요 변수로 하여 시멘트 복합체를 제조하였다. 미소수화열 분석을 통해 C-S-H 결정이 시멘트의 초기 수화특성에 미치는 영향을 확인하였다. 또한, 모르타르 시험체를 제작하여 시간에 따른 압축강도를 측정하였다. 실험결과 나노 크기의 C-S-H 결정이 시멘트 페이스트 내에서 핵 생성처 역할을 하여 시멘트의 초기 수화를 촉진시키며, 초기 압축강도 또한 증가하는 것을 확인하였다.