• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.9-15
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• 2023

시멘트는 대표적인 이산화 탄소 배출 산업이다. 에너지 소비와 CO₂ 배출 저감을 위해 제조 공정 개선 및 대체 재료의 사용확대가 필요하다. 따라서 본 연구는 CO₂ 흡착형 재료인 CAF을 저온 소성하여 시멘트에 적용하여 시멘트 수화의 기본 특성을 확인하였다. 합성 CAF의 수화 생성물에 대한 결정상 분석과 공극 분포, 그리고 구조 이미지를 확인하고, 압축강도를 측정하였다. SCAF는 치환율은 10, 20, 100 %으로 하였으며, 치환율의 증가에 따라 압축강도는 저하되는 경향을 보인다. 또한, SCAF 치환율 100%인 경우, 초기 재령의 수화 생성물은 calcium aluminum oxide hydrate (Ca₃Al₂O₆·xH₂O)와 calcium iron hydroxide (Ca₃Fe(OH)₁₂)이며, 치환율 10, 20 %에서는 일반적인 시멘트 수화물 외에 CAF 화합물인 Brownmillerite가 관찰되었다. 또한, 공극율은 치환율의 증가에 따라 공극 크기가 크고 공극율이 높았다. 본 연구 결과 저온 소성으로 제조된 CAF는 CO₂ 흡착형 재료로 활용을 위해 단독 사용 및 일반 양생은 어려울 것으로 보인다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4A호
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• pp.373-384
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• 2009

다공성 경량골재의 사전흡수수에 따른 콘크리트 수축 저감 효과의 정량적 평가와 부등수축해석모델 상수 제공을 위한 첫번째 단계로서, 수분이동모델을 설정하고 이에 따른 수분이동 특성상수인 유효수분확산계수, 수분용량, 습도공급도, 습도소모도를 물-결합재비, 골재 종류를 변수로 하여 측정하였다. 콘크리트 내, 외부 습도차에 의한 정상상태에서의 유효수분확산계수는 물-결합재비가 낮을수록 낮은 값을 나타내었으며 동일한 물-결합재비인 경우 일반골재를 사용한 배합이 경량골재를 사용한 배합보다 낮은 유효수분확산계수값을 나타내었다. 콘크리트 내 수분의 저장 능력 즉, 수분용량을 산정하기 위해 9가지 습도에서 콘크리트의 수분량을 측정하였으며 경량골재를 사용한 배합이 일반골재를 사용한 배합보다 모든 습도조건에서 수분량이 크게 나타났다. 일반 대기환경 습도 50% 이상 조건에서 적용할 수 있는 경량골재의 습도공급도를 측정하여 정량화 하였으며, 경량골재에서의 수분 방출량은 주변 습도에 반비례하고 시간에 비례하는 뚜렷한 경향을 나타내는 지수함수의 형태로 설정하였다. 시멘트 수화 자기건조에 의한 수분의 내부소모에 따른 콘크리트 내 습도소모도를 측정하였으며, 측정결과 물-결합재비 0.3의 경우 7~10일 이내의 초기재령에서 약 10% 내외의 급격한 습도감소를 나타내었으며 물-결합재비 0.4, 0.5의 경우 완만한 형태로 약 5%, 1% 내외의 습도 감소를 나타내었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권1호
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• pp.109-116
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• 2024

초속경 복합매트(Rapid Hardening Composite Mat)는 기존 GCCM의 초기 강도 발현 속도를 향상시킨 제품으로, 시공기면이 부족한 철도 비탈면에서 신속한 시공기면 확보가 가능하고 비탈면 유실 방지 및 식생억제가 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 실험을 통해 초속경 복합매트의 철도 현장 적용성을 분석하였다. 현장 적용성은 내화성, 내구성, 안정성으로 구분하여 난연 시험, 접지압 실험, 일일 변위량 분석을 통해 분석하였다. 국토 대부분이 산림구조로 이루어진 국내의 경우 비탈면 화재 예방이 필수적이며, 초속경 복합매트의 내화성을 분석하기 위해 난연 시험을 수행하였다. 내구성은 시공기면에 불가피하게 투입되는 중·소형 장비에 의한 초속경 복합매트의 변형 및 파괴 여부를 분석하기 위해 접지압 실험을 수행하였다. 또한 일일 변위량 분석은 초속경 복합매트 적용 시 발생되는 변위 및 거동을 철도 비탈면 관리기준과 비교·분석하여 구조적 안정성을 평가하기 위해 수행하였다. 실내시험 결과, 초속경 복합매트는 열방출률 및 가스유해성 판정기준에 충족하는 것으로 분석되었으며 재령 4시간~24시간 초속경 복합매트의 접지압은 모든 조건에서 약 50 kPa 이상인 것으로 나타났다. 또한 현장실험을 통해 분석한 일일 변위량은 -1.7 mm~1.01 mm로 나타나, 기준치에 만족하는 것을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.95-102
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• 2015

본 연구는 수산화나트륨(NaOH)과 칼륨명반($AlK(SO_4)_2{\cdot}12H_2O$)의 농도에 따른 강도특성에 관한 연구이다. 활성화제의 농도에 따른 강도 특성연구를 위해 4%(N1 series)와 8%(N2 series) 농도의 NaOH에 대해 1~5%(K1~K5) 농도의 칼륨명반과 1%(C1)과 2%(C2) 농도의 산화칼슘(CaO)을 고려하였다. 물-결합재 비(W/B)는 0.5, 결합재/잔골재의 비는 0.5로 하였다. 실험결과 알칼리 활성화 슬래그 시멘트(AASC)의 강도는 NaOH와 $AlK(SO_4)_2{\cdot}12H_2O$의 농도에 영향을 받았다. XRD 분석결과 NaOH와 $AlK(SO_4)_2{\cdot}12H_2O$에 의해 활성화된 슬래그의 주요 반응생성물질은 ettringite와 CSH로 나타났다. 그러나 초기재령에서 ettringite와 황산염은 미수화된 고로슬래그 미분말의 표면에 침착하거나 고로슬래그 미분말의 수화반응을 방해하였다. $AlK(SO_4)_2{\cdot}12H_2O$에서 용출된 $SO_4{^{-2}}$ 이온은 고로슬래그 미분말에 포함된 CaO와 첨가된 CaO와 반응하여 석고(gypsum, $CaSO_4{\cdot}2H_2O$)를 생성하고, 다시 CaO와 $Al_2O_3$와 반응하여 ettringite를 생성한다. 따라서 $NaOH+AlK(SO_4)_2{\cdot}12H_2O$는 고로슬래그 미분말의 활성화를 통한 강도향상에 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제20권6호
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• pp.489-495
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• 2020

콘크리트 구조물의 대형화에 따라 매스 콘크리트의 수화열 제어에 대한 중요성이 커지는 반면, 기존의 관련 대책들은 효용성이나 실용성 측면에서 한계를 보이는 경우가 많다. 따라서 이 연구에서는 재료적인 대책으로 매스 콘크리트의 수화열을 제어하기 위해 시멘트의 경화를 제어하는 방향으로 수화열을 저감할 수 있는 방안을 검토하였다. 본 연구에서는 해외 연구사례를 참고하여 인산염계 지연제와 무기질 수화 제어물질이 결합 된 인산계 무기염 수화열 저감제를 사용하였으며, 이에 따라 인산계 무기염의 수화열 저감 효과는 단열박스에 페이스트와 콘크리트를 적용하여 검증하였다. 즉, 저발열을 위해 통상적으로 사용되는 2성분계 및 3성분계 배합에 있어서 인산계 무기염의 혼입 여부에 따른 수화열, 플로 또는 슬럼프, 압축강도 등을 비교하였다. 실험결과 페이스트와 콘크리트의 압축강도 성능에 있어서 인산계 무기염의 혼입 배합은 일반 배합과 동등 또는 그 이상의 성능을 나타내었다. 특히, 콘크리트 배합에서 인산계 무기염에 의해 초기 재령 강도가 저하되었던 부분이 알칼리 황산염에 의해 빠르게 회복되었고, 인산계 무기염의 혼입 배합의 강도는 미 혼입 배합과 비교할 때 7일은 유사, 28일은 더 크게 측정되었다. 수화열에 의한 내부 최대 온도상승량의 경우 인산염계 무기 지연제 혼입 시 페이스트에서는 9.5~10.6%, 콘크리트에서는 10.1~11.7%의 저감 효과를 나타내었다. 또한 실 구조물 내부의 수화열 발산에 유리한 최고온도 발생 시점의 지연 효과도 뚜렷이 나타났다. 따라서 본 연구에서 사용된 인산계 무기염은 시멘트 페이스트와 콘크리트의 수화열 저감에 상당 부분 기여 하는 것으로 확인되며, 앞으로 서중 콘크리트 혹은 고온다습한 동남아시아 등의 공사현장에서 매스 콘크리트 수화열 저감의 목적으로 활용이 가능할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구와 같은 다양한 콘크리트의 수화열 저감과 관련된 연구가 필요하다고 사료된다.

• 농업과학연구
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• 제15권1호
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• pp.82-94
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• 1988

이 논문(論文)은 기포(起泡)모르터의 제특성(諸特性)에 관(關)한 기초자료(基礎資料)를 제공(提供)하고져 수행(遂行)되었는 바, 이 연구(硏究)를 통(通)하여 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 각(各) 기포(氣泡)모르터에서 물-시멘트비는 당배합비(富配合比)일수록, 기포제(起泡劑) 및 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 감소(減少)하였으며, 보통(普通)시멘트 모르터에 비(比)하여 혼합기포주입형(混合氣泡注入型)은 1.6~53.1%, 사전기포주입형(事前氣泡注入型)은 4.4~24.1%의 물-시멘트비(比)가 감소(減少)되었다. 2. 각(各) 기포(氣泡)모르터의 밀도(密度)는 빈배합(貧配合)일수록, 기포제(起泡劑) 및 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 작게 나타났으며, 밀도(密度)의 감소율(減少率)은 당배합(富配合)일수록, 기포제(起泡劑) 및 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 크게 나타났다. 3. 기포(起泡)모르터는 보통(普通)시멘트 모르터에 비(比)하여 혼합기포주입형(混合氣泡注入型)은 38.8~55.9%, 사전기포주입형(事前氣泡注入型)은 9.7~23.6%의 자중감소(自重減少)를 보였다. 4. 각(各) 기포(起泡)모르터의 급수율(吸水率)은 빈배합(貧配合)일수록, 기포제(起泡劑) 및 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 높게 나타났으며, 흡수율(吸水率)의 증가율(增加率)은 당배합(富配合)일수록, 기포제(起泡劑) 및 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 크게 나타났다. 5. 72시간(時間) 수침(水浸)에서 각(各) 기포(氣泡)모르터의 흡수율(吸水率)은 보통(普遇)시멘트 모르터에 비(比)하여 혼합기포주입형(混合氣泡注入型)은 3.41~5.85배(倍)로 나타났으며, 사전기포주입형(事前氣泡注入型)은 1.05~1.55배(倍)로 나타났으며, 흡수율(吸水率)의 변화율(變化率)은 모두 수침초기(水浸初期)에 높게 나타나는 경향(傾向)을 보였다. 6. 각(各) 기포(氣泡)모르터의 각(各) 강도(强度)는 빈배합(貧配合)일수록, 기포제(起泡劑) 및 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 작게 나타났으며, 각(各) 강도(强度)의 감소율(減少率)은 빈배합(貧配合)일수록, 기포제(起泡劑)나 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 크게 나타났다. 7. 기포(氣泡)모르터는 보통(普通)시멘트 모르터에 비(比)하여 재령(材齡) 28일(日)에서 혼합기포주입형(混合氣泡注入型)은 77.0~92.8%, 사전기포주입형(事前氣泡注入型)은 36.7~74.4%의 강도감소(强度減少)를 보였고, 각(各) 기포(氣泡)모르터의 각(各) 강도간(强度間)의 상관관계(相關關係)는 직선형(直線形)으로 나타났으며 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 8. 각(各) 기포(氣泡)모르터의 공기량(空氣量)은 빈배합(貧配合)일수록, 기포제(起泡劑)나 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 크게 나타났으며, 공기량(空氣量)이 증가율(增加率)은 당배합(富配合)일수록, 기포제(起泡劑)나 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 높게 나타났다. 9. 기포(氣泡)모르터의 공기량(空氣量)은 보통(普通)시멘트 모르터에 비(比)하여 혼합기포주입형(混合氣泡注入型)은 26.0~63.8배(倍), 사전기포주입형(事前氣泡注入型)은 5.8~17.7배(倍)를 보였다. 10. 각(各) 기포(氣泡)모르터에서 밀도(密度)와 흡수율(吸水率), 압축강도(壓縮强度) 및 공기량(空氣量)과의 상관관계(相關關係)는 매우 높은 유의성(有意性)을 보였고, 배합비(配合比)와 기포제(起泡劑) 및 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)에 따라 밀도(密度), 흡수율(吸水率), 제강도(諸强度) 및 공기량(空氣量)을 추정(推定)할 수 있는 다중회귀방정식(多重回歸方程式)을 유도(誘導)하였으며 각(各) 방정식(方程式)은 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다.