• 자원리싸이클링
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• 제16권1호
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• pp.44-53
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• 2007

전주일 광산 광미는 $SiO_2$의 함유량이 높고, 유해 중금속 성분의 함유량이 적은 특성을 갖고 있다. 본 연구에서는 이러한 광미를 각종 산업원료로 재활용할 수 있는 가능성을 알아보았다. 광미는 세라믹스 소결체의 원료로 사용한 결과, 색도 및 색상, 소성수축률, 흡수율 등에서 우수한 물성을 보였다. 보통포틀랜드시멘트 원료 중 실리카 성분으로 조합 원료의 2.59%까지 사용이 가능하였다. 광미를 조립물과 미립물로 분리하여 조립산물은 건조 시멘트 모르타르 원료로, 미립산물은 역청 포장용 채움재로 사용한 결과, 두 시료 모두 환경 위해성이 없고 KS 규격에 적합한 물성을 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.365-370
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• 2013

이 연구에서는 시멘트 생산공정에서 석회석 원료에 따른 $CO_2$ 배출량 및 그에 따른 물리적 특성을 파악하기 위해 국내 6개사의 보통포틀랜드시멘트에 대한 CaO 함유량 및 모르타르의 압축강도를 측정하였다. 탈탄산반응 시 발생되는 CaO와 각각의 시멘트에 함유된 석회석의 손실량에 대하여 CaO 함유량 및 압축강도, $CO_2$ 배출량과의 관계를 비교분석하였다. 단위 시멘트에 대한 $CO_2$ 배출량 산정 결과 석회석의 탈탄산에 따른 $CO_2$ 배출량이 전체 배출량의 67%가량 차지하였고, 시멘트 제조 시 공정관리에 따라 $CO_2$ 배출량에 차이가 있음을 확인하였다. 또한 $CO_2$ 배출의 주요 인자로 화석연료의 사용 및 재료 손실률이 지대한 영향을 미친다는 것을 확인하였다. 시멘트 내의 CaO 함유량이 증가함에 따라 압축강도 역시 증가하였으며, CaO 손실량이 클수록 CaO 함유량 및 압축강도는 감소하였으나 $CO_2$ 배출량은 증가함에 따라 시멘트 제조 시 CaO 생성량보다는 재료 및 공정관리가 $CO_2$ 배출에 더 영향력이 있음을 알 수 있었다. 그리고 포졸란계 혼화재인 PFA, GGBS를 사용함으로서 이에 따른 가격, $CO_2$ 배출 및 강도증진 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.50-57
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• 2015

본 연구는 알칼리 활성 모르타르를 활용하기 위한 기초적 연구로 보통 포틀랜드 시멘트 모르타르 및 알칼리 활성 모르타르에 감수제 종류 및 첨가율 변화를 적용하여 기초적인 특성을 파악하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 플로우의 경우 감수제 종류와 관계없이 치환율이 증가함에 따라 유동성이 향상되었으며, OPC-Pn의 경우는 플로우치가 크게 증가하는데 비해 AA의 경우는 증가량이 크지 않았으며, AA중에서는 AA-Pn이 가장 우수하였다. 한편, OPC 및 AA에 액상 및 분말형 Pn 첨가에 따른 플로우의 경우는 OPC 첨가율이 증가함에 따라 유동성이 증가하였으며, AA의 경우는 AA-PN-L(액상형)의 경우보다 AA-Pn-P(분말형)의 경우가 유동성이 개선되는 것으로 나타났다. 공기량은 OPC의 경우는 첨가율이 증가함에 따라 공기량 분포가 증가되었으며, AA는 변화가 없거나 감소하는 것으로 나타났다. 또한, OPC에 액상 및 분말형 Pn 첨가율에 따른 공기량은 0.3% 이상 첨가할 경우 공기량이 큰 폭으로 증가되었는데, AA의 경우는 첨가율에 따른 공기량 변화는 크지 않았다. 압축강도의 경우는 OPC에 비해 AA가 전반적으로 강도발현이 우수한 것으로 나타났고, 재령 및 첨가율이 증가함에 따라 강도가 저하 혹은 유사하였고, 특히 AA-Pn 1%의 경우가 가장 우수한 강도 값을 나타내었다. 이상을 종합하면 감수제 종류 변화에 따라서는 Pn의 경우가 유동성 및 강도적인 측면에서 가장 우수한 결과를 나타냄으로써, 알칼리 활성 모르타르의 혼화제로써 활용성이 양호한 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2017년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.115-116
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• 2017

According to the experimental results of researchers recently seen, there is a case where a significant difference between data of several reports and measured powder is detected, and concrete examination on this is necessary. In this study, we compare the actual powdered degree of powdered aid on the report against 20 OPCs that are actually being brought into the raw concrete plant, and the OPC powder also influences the difference of OPC powder's strength characteristics on hardened mortar Was analyzed. As a result of the analysis, doubts were raised on the reliability of the OPC powder degree described on the certificate, and the bending and compressive strength tended to increase as the degree of fineness of the measured OPC increased.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.12-20
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• 2017

본 연구는 규산나트륨($Na_2SiO_3$)으로 활성화된 고유동 대량치환슬래그 시멘트의 기초특성에 관한 연구이다. 고로슬래그 미분말(GGBFS)은 보통포틀랜드 시멘트(OPC)의 40%에서 80%까지 질량치환하고 칼슘설포알루미네이트(CSA)는 2.5%와 5.0% 치환하였다. 규산나트륨($Na_2SiO_3$)은 전체 결합재(OPC+GGBFS+CSA) 질량의 2%와 4% 추가하였다. 모든 배합의 물-결합재 비(w/b)는 0.35이다. 본 연구에서는 미니슬럼프, V-funnel, 응결시간, 압축강도와 건조수축을 측정하였다. 실험결과 유동화제 양, V-funnel, 응결시간과 건조수축은 CSA와 $Na_2SiO_3$가 증가함에 따라 감소하였다. 그러나 압축강도는 CSA와 $Na_2SiO_3$가 증가함에 따라 증가하였다. 이러한 원인 중 하나는 CSA와 $Na_2SiO_3$가 GGBFS의 활성화를 촉진하였기 때문이다. 최고의 성능을 나타낸 배합은 CSA 5.0% + $Na_2SiO_3$ 4%를 혼합한 시험체이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.124-132
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• 2018

본 연구는 다성분계 고유동 모르타르의 특성에 관한 연구이다. 보통 포틀랜드 시멘트(OPC), 고로슬래그 미분말(GGBFS), 칼슘설포알루미네이트(CSA) 그리고 초속경시멘트(URSC)를 혼합한 결합재이다. GGBFS는 OPC 질량에 대해 30%(P7 series), 50%(P5 series) 그리고 70%(P3 series)치환하였고, CSA와 URSC는 10%와 20%를 치환하였다. 혼화제는 폴리카르복실계를 사용하였다. 모든 배합의 물-결합재 비(w/b)는 0.35로 일정하다. 실험은 미니슬럼프, V-funnel, 압축강도 그리고 건조수축을 측정하였다. 실험결과 CSA와 URSC의 치환율이 증가하면 혼화제 사용량, V-funnel 시간 그리고 압축강도는 증가하였다. 또한 응결시간과 건조수축은 CSA와 URSC의 치환율이 증가함에 따라 감소하였다. CSA는 건조수축을 감소시키지만 URSC는 효과가 미미하다. CSA와 URSC를 혼합한 결합제는 상호보완 작용에 의해 건조수축 감소 효과가 컸다. 이는 URSC의 초기강도 향상효과와 CSA의 팽창과 장기강도 향상효과 때문이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.328-334
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• 2014

본 연구는 태양광 소재인 폴리실리콘 제조시 부산되는 슬러지를 시멘트 클링커의 원료로서 사용 가능성에 대해 검토하였다. 시멘트 클링커를 제조 할 때, 폴리실리콘의 염소 성분이 소성과정에서 광화제로 작용하여 f-CaO 생성량을 낮추고, 시멘트 클링커 광물 중 $C_3S$ 생성량을 증가시킨 것으로 평가되었다. 또한 제조한 시멘트의 물리적 특성을 측정하였다. 제조 시멘트는 폴리실리콘 슬러지 함유량이 증가할수록 응결 시간을 단축시켰다. 이러한 결과는 염소 성분이 수화촉진제로써 작용해서 $C_3S$의 수화에 의해서 생성된 수산화칼슘의 용해를 촉진하기 때문이다. 또한 이러한 이유로 재령 1일에서의 모르타르 압축강도는 폴리실리콘 슬러지 함유량이 많을수록 컸다. 재령 3, 7, 28일 압축강도는 폴리실리콘 슬러지 첨가량 5wt%까지 증진되는 경향을 나타냈다. 이러한 이유는 클링커 제조 시 염소 성분이 $C_3S$ 광물 생성량을 증가시킴으로 3일 이후 압축강도를 증진시킨 것이다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권3호
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• pp.36-42
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• 2013

최근 사회기반 구조물이 대형화, 특수화, 다양화 되어감에 따라 강도적인 측면과 환경적인 측면에 부합하는 건설재료를 필요로 하고 있다. 따라서, 시멘트 제조시 주원료인 석회석 미분말을 사용하여 에너지 감축과 $CO_2$발생을 절감하고자 하였으며, 환경부하 저감형 건설재료로 부각되고 있는 고로슬래그, 플라이애쉬를 사용하고자 하였다. 본 연구에서는 수화생성물의 결합력에 따른 화학적 특성을 고려해 내구성 측면을 파악하고자 한다. 그 결과 3일 압축강도가 30 Mpa 이상 측정되었다. 또한 석회석 미분말의 사용량이 증가함에 따라 응결시간이 빨라지고, 길이변화에서 팽창되는 특징을 가지고 있다. 그리고 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하였을 때와 비교하여 재령 7일 이전에는 휨강도가 높은 것으로 측정되는 등 기존 건설용 재료를 대체할 가능성이 충분하다고 판단되어진다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.190-197
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• 2020

본 연구에서는 페로니켈의 제련과정에서 발생하는 산업부산물인 페로니켈슬래그 미분말과 광물질혼화재료를 사용한 시멘트 경화체의 역학적 특성 및 내구성능을 평가하였다. 3성분계 시멘트 경화체의 수화열, 공극구조, 압축강도, 길이변화, 급속염화물 침투시험(RCPT), 동결융해 저항성을 평가하여 보통포틀랜드 시멘트와 비교하였다. 그 결과 페로니켈 슬래그 미분말 및 광물질 혼화재료를 사용한 3성분계 시멘트 경화체의 압축강도는 기준콘크리트에 비하여 낮은 강도발현을 하였으나, 알칼리 활성화제를 사용함에 따라 어느 정도 회복되는 것을 알 수 있었다. 페로니켈 슬래그를 사용한 시멘트 모르타르의 길이변화는 기준 시편보다 수축이 덜 발생하는 것으로 나타났다. 또한 페로니켈 슬래그 미분말을 사용한 경우 알칼리활성화제 사용유무에 관계없이 모두 ASTM C 1202에서 제시한 '매우 낮은' 영역의 값을 나타내었으며, 동결융해저항성 평가에서도 기준콘크리트에 비하여 아주 우수한 결과를 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.577-584
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• 2012

알칼리 활성슬래그(AAS)는 $CO_2$ 배출 부하가 큰 보통포틀랜드시멘트(OPC)의 가장 확실한 대체 재료로써 구조재로 이용하기 위해서는 내구성 평가 및 검증이 필요하다. 내구성 평가지표의 큰 비중을 차지하고 있는 것이 탄산화저항성인데, 알칼리 활성슬래그는 낮은 칼슘 함유량 때문에 OPC보다 탄산화 저항성이 약한 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 알칼리 활성슬래그의 모재료인 고로슬래그의 염기도(CaO/$SiO_2$)를 메카노-케미컬 합성법에 의해 조정하고, 조정된 염기도에 따라 수화생성물의 구성변화와 탄산화 전 후의 물리적 특성이 어떻게 변하는지 살펴보았다. 실험 결과 염기도가 높을수록 강도 증가와 탄산화 저항성이 향상되고, 탄산화 후 강도 저하가 개선되었다.