• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.489-492
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• 2008

물/결합재비가 0.4이면서 5%의 실리카퓸이 혼입된 3가지 매스콘크리트 배합과 실리카퓸이 혼입되지 않은 1가지 매스콘크리트 배합에 대해 단열온도상승실험과 자기수축실험을 실시하여 실리카퓸이 매스콘크리트의 수화발열특성과 자기수축에 미치는 영향을 규명하고, 그 결과를 통해 실리카퓸의 매스콘크리트에 대한 적용 가능성을 검토하였다. 실험결과, 매스콘크리트 배합의 경우에는 실리카퓸을 혼입하여도 수화반응속도가 거의 증가하지 않으면서 최종단열온도상승량이 5$^{\circ}$C 정도 감소하는 것으로 나타났으며, 콘크리트의 극한자기수축량은 실리카퓸의 혼입여부에 상관없이 거의 동일한 것으로 나타났다. 따라서 실무에서 매스콘크리트 구조물의 시공에 실리카퓸을 적용하면 내구성뿐만 아니라 수화열 균열제어에도 이점이 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.743-750
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• 2005

교량 교면에 적용되는 실리카퓸을 혼합한 고성능 콘크리트는 경제성이 향상된 교면 포장 방법이다. 실리카퓸 콘크리트는 기존의 LMC와 비교하여 경제성 향상으로 미국, 유럽, 캐나다 지역에서 비교적 짧은 기간에 널리 사용하고 있다. 본 연구에서는 실리카퓸을 혼합한 고성능 콘크리트의 교면 포장에 대한 적용성을 알아보기 위하여 실내 실험을 실시하였다. 실내 실험은 물리, 역학적 및 내구성능을 평가하였는데 실험 결과 실리카퓸을 혼합한 고성능 콘크리트는 우수한 성능을 발휘하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.220-227
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• 2015

초고성능 콘크리트(UHPC)는 낮은 물-결합재비를 바탕으로 다량의 강섬유, 실리카퓸, 충전재 및 고성능 감수제를 사용한다. UHPC는 높은 역학적 성능을 가지는 대신 실리카퓸을 사용함에 따라 점성이 증가되며 고가의 재료를 다량으로 사용하기 때문에 제조비용이 일반 콘크리트에 비하여 고가이다. 따라서 본 연구에서는 180MPa급 UHPC의 점성 저하를 위하여 실리카퓸 대신 지르코늄 실리카퓸(Zr)을 사용한 UHPC의 고성능 감수제(SP)의 사용량 및 종류, 충전재 크기에 따른 공학적 특성을 분석하였다. 그 결과 W/B 20%, Zr 100% 사용, SP-L 사용량 2~3%, 강섬유 혼입율 1.5 vol.%이고 $4{\mu}m$의 충전재를 사용하는 Zr-UHPC의 경우 기존의 실리카퓸을 사용한 배합에 비하여 우수한 유동성을 발현하고 압축강도 180MPa이상 확보 하였다. 또한 기존 UHPC 대비 33%의 제조비용 절감이 가능한 것으로 분석되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.413-422
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• 2019

콘크리트 혼화재인 보통 포틀랜드 시멘트를 대체하기 위하여 페로실리콘 산업부산물을 적용하였다. 페로실리콘의 원재료 비표면적, 비중과 같은 기초물성은 실리카퓸과 매우 유사하다. 따라서 전체 혼화재 중량의 10%를 페로실리콘 또는 실리카퓸으로 치환한 콘크리트와 모르타르를 제작하여 페로실리콘의 혼화재로써의 사용 타당성을 평가하였고, 보통 포틀랜드 시멘트, 페로실리콘, 실리카퓸 콘크리트에 대한 비교 분석 결과를 나타냈다. 페로실리콘 콘크리트의 수화특성은 X선 회절 분석을 통하여 수행하였다. 페로실리콘 콘크리트는 압축강도, 염분침투 저항성, 공극 저감의 측면에서 보통 포틀랜드 시멘트 콘크리트 보다 장점을 보였으나 그 정도는 실리카퓸 보다 낮았다. 페로실리콘 콘크리트에 대하여 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창 가능성이 확인되었는데 이는 실리카 입자의 뭉쳐진 덩어리 크기 때문인 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.307-315
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• 2008

본 연구에서는 고가의 실리카퓸의 대체 재료로서 메타카올린을 사용할 목적으로 광물질 혼화재와 혼합사용한 고강도콘크리트의 특성을 검토하였다. OPC 100%와 고로슬래그시멘트, 그리고 OPC와 플라이애쉬 20% 사용한 배합을 기준배합으로 하였으며, 각각의 배합에 실리카퓸과 메타카올린을 20% 범위 내에서 혼합하여 대체하였다. 실험 결과, 목표 유동성을 만족한 기준 배합에 대하여 실리카퓸만 대체하였을 경우에는 점성이 저하되었으며, 슬럼프플로우는 감소하였고, 공기량은 증가하였다. 이에 비하여 메타카올린의 사용량이 증가할수록 콘크리트의 점성이 증가되면서 슬럼프 플로우는 증가하였고, 공기량은 감소, 그리고 고성능감수제 사용량도 감소하였다. 경화 콘크리트의 특성은 압축강도와 초음파 속도, 그리고 단위용적질량이 메타카올린 사용량에 따라 증가하였는데, 이러한 원인은 굳지 않은 콘크리트의 공기량에 영향을 받는 것으로 판단되어 고강도콘크리트는 공기량을 조절하는 것이 중요한 항목으로 나타났다. 따라서 고강도콘크리트용 혼화재로서 실리카퓸의 대체 재료로서 메타카올린의 활용이 가능할 것으로 전망되며, 혼합 사용하는 경우에는 유동성과 강도 특성을 고려하여 실리카퓸과 메타카올린은 각각 10% 정도가 적정 사용량인 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.597-604
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• 2004

본 연구는 실리카퓸을 사용한 고강도 콘크리트의 고온하의 압축강도의 저하 및 공극률 변화를 통하여 강도 감소와 공극구조와의 연관성을 검토하였다. 또한, 실리카퓸 혼입의 유무와 각 가열온도에서의 시멘트 수화물의 탈수에 의한 공극특성의 변화에 관한 기초 데이터를 제공하고자 하였다. 연구결과, 실리카퓸의 혼입에 따른 필러효과 및 물-결합재비의 차로 인해 공극률 및 공극분포는 다르게 나타났다. 가열온도가 상승함에 따라 공극률도 점진적으로 증가하는 경향을 보였다. 또한, $600^{\circ}C$ 이상의 고온에서의 경향성은 더욱 현저하였다. 가열온도의 상승에 따라 $0.1{\~}0.5{\mu}m$공극의 증가는 현저하였으며 이는 모세관 공극의 수분의 증발 및 C-S-H계 수화물 및 수산화칼슘이 분해되어 결합수가 탈수한 결과이다. 고열에 의한 신축도 콘크리트 내부의 미세균열을 발생시켜 공극률 증가를 유발한다. 이러한 공극률 증가는 가열온도에 따라 일정한 경향성을 띠므로 화해를 입은 콘크리트의 수열온도 및 국부적인 성능저하를 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.343-351
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• 2015

최근들어 $CO_2$ 증가에 따른 사회적, 공학적 문제가 증가하면서 시멘트 사용량을 줄이려는 연구가 진행되고 있다. 플라이 애쉬, 고로 슬래그, 실리카퓸 등의 혼화재료가 시멘트 대체재로 많이 사용되고 있는데, 최근 들어 Rice Husk Ash (RHA)를 혼화재료로 사용하여 콘크리트의 성능을 개선시키려는 연구가 활발하게 진행 중이다. 본 연구에서는 RHA와 가장 뛰어난 혼화재료로 알려진 실리카퓸을 혼입한 콘크리트를 제조하여 초기재령 콘크리트에 대한 염해저항성을 평가하였다. 이를 위해 10~30%의 RHA 치환률과 2~8%의 실리카퓸 치환률을 가진 콘크리트를 제조하여, 역학적 실험과 밀도, 공극률, 염화물 확산계수, 부식전류 측정등의 내구성 실험을 수행하였다. RHA 10~15% 수준의 치환은 SF 2~4% 수준보다 초기재령 콘크리트에서의 높은 강도 및 염해저항성을 확보하였으며, 미래에 유용하게 사용될 수 있는 혼화재료의 가능성을 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.215-225
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• 2011

메타카올린은 고령토나 카올린으로 알려진 카올린 광물의 풍화물로, 도자기 산업에 주로 사용되는 원료로, 일반적으로 메타카올린의 입자 크기는 시멘트보다는 작지만, 마이크로 실리카퓸보다는 크다. 본 연구에서는 콘크리트용 혼화재로 메타카올린을 사용한 콘크리트의 압축강도와 염소이온 투과저항 특성에 관한 영향에 관해 조사하였다. 메타카올린과 실리카퓸의 혼입률이 압축강도와 염소이온 투과저항에 주는 영향을 비교하기 위해 물-결합재비를 30%로 고정하고 각각 0, 5, 10, 15, 20%인 배합수준을 설정하여 비교하였다. 연구결과 메타카올린을 혼입한 콘크리트는 실리카퓸을 혼입한 콘크리트와 유사한 강도특성을 보였지만, 염소이온 투과저항성은 다소 불리한 것으로 나타났다. 따라서, 강도와 염소이온 투과저항 성능을 동시에 만족하기 위한 메타카올린의 혼입률은 10% 정도인 것으로 나타났다.

• 시멘트
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• 통권110호
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• pp.45-50
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• 1988

• 한국도로학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.31-42
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• 2005

본 연구는 도로용 포장재로서 포러스콘크리트의 실질적인 현장적용을 위한 자료제시와 성능향상 방안을 도출하기 위하여 실리카퓸과 강섬유 혼입률에 따른 포장용 포러스콘크리트의 물리 역학적 특성, 내구성 및 흡음특성을 평가하였다. 시험결과, 모든 시험조건에서 포장용 포러스콘크리트의 공극률과 투수계수는 국내외 기준치 및 제안값을 만족시키는 것으로 나타났고, 강도특성의 경우 압축강도는 대한주택공사 도로기준의 기준치를 모든 배합요인에서 만족시키는 것으로 나타났으나 휨강도의 경우에는 강섬유 혼입률 0.6vol% 이상에서 일본콘크리트공학협회 제안값을 만족시키는 것으로 나타났으며, 실리카퓸과 강섬유를 동시에 혼입한 경우가 우수한 강도특성을 나타냈다. 또한 내구성은 역학적 특성과 유사한 경향성을 나타내 실리카퓸과 강섬유를 동시에 사용한 경우가 가장 우수한 내구성능을 나타냈으며, 실리카퓸 10wt.%와 각섬유 0.6vol.%를 함께 사용한 경우 Plain의 경우에 비해 골재비산저항성은 27%정도, 동결응해저항성은 약 60%정도 개선되는 것으로 나타났다. 또한 포장용 포러스콘크리트의 흡음특성은 소음저감계수가 0.48로 나타나 50%에 가까운 흡음성능을 발휘하는 것을 확인할 수 있었다.