• 콘크리트학회지
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• 제6권5호
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• pp.131-139
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• 1994

본 연구에서는 플라이 애쉬의 효과적인 활용을 위한 방안으로 평균입경이 각각 18.58, 8.95, 4.02{$mu}m$인 3종류의 플라이 애쉬를 시멘트 혼합제로 사용시 입자 크기에 따른 시멘트 경화체의 물성 변화를 검토하였다. 각 플라이 애쉬를 시멘트 페이스트에 직환 첨가하여 실험한 결과 입자 크기에 관계없이 플라이 애쉬의 첨가량이 많아질수록 유동성은 저하 되었으며 특히 구형 입자의 플라이 애쉬에 비하여 분쇄한 비구형 입자의 플라이 애쉬에서 유동성의 저하가 크게 나타났다. 또한 각각의 플라이 애쉬의 포졸란 반응성은 입자 크기가 작을수록 높은 값을 나타내었다. 평균입경 4.02{$mu}m$의 플라이 애쉬를 5, 10wt.% 직환 첨가한 시편의 압축강도는 재령 28일 이전부터 plain 시편에 비하여 높았으며 60일 양생시 800kg/$extrm{cm}^2$ 이상의 값을 나타내었다. 이상과 같은 압축강도의 증가는 미세한 플라이 애쉬입자에 의한 충전효과와 포졸란 반응성에 의한 것으로 판단되며 이러한 결과는 기자율측정에서도 확인할 수 있었다. 따라서 분급이나 분쇄를 통하여 플라이 애쉬의 입자 크리를 미세하게 한다면, 플라이 애쉬를 혼합제로 사용시 큰 단점인 초기강도 하락을 효과적으로 보완할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권6호
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• pp.113-125
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• 1998

1997년의 국내 플라이애쉬 발생량은 약 300만톤에 이르고 그 중 약 50만톤이 콘크리트 혼화재료로, 약 30만톤이 시멘트 원료 및 콘크리트 2차제품의 원료로 재활용되었지만 외국에서 재활용율이 높은 지반개량재로는 거의 실적이 없다. 따라서, 본 연구의 목적은 화력발전소의 부산물인 플라이애쉬로 부터 초미분말을 분급하여 부가가치가 큰 초미립자 주입재로 적용할 수 있는지 가능성을 확인하고자 한다. 본 연구를 위해서 블레인 비표면적 6,000$cm^2$/g, 8,000$cm^2$/g의 2수준과, 플라이애쉬 첨가량 30%, 50%, 70%의 3수준 등 총 6가지 조합의 시제품을 만들었으며, 각각에 대해서 시멘트 특성, 주입재 특성을 평가하였다. 시멘트의 물리적 특성, 주입재의 작업시간확보, 주입재 고결체의 내구성 측면에서 분석한 결과, 플라이애쉬계 초미분말 주입재의 플라이애쉬 첨가량의 한계는 50%이하로 하는 것이 요망된다. 또한, 플라이애쉬에 함유되어 있는 미연카본에 의해서 현탁액의 표면에 탄소피막이 형성되고 계면활성제의 소요량이 증가하므로 가급적 미연탄소 함유량이 적은 정제된 플라이애쉬를 사용하는 것이 필요하다. 본 연구를 통해서 화력발전소의 폐기물인 플라이애쉬를 고부가가치 제품인 초미립자주입재로 적용이 가능함을 확인하였으며, 국내의 기술여건에서도 폐기플라이애쉬로 부터 고분말 플라이애쉬를 분급하는 것이 기술적으로 가능하기 때문에 본 연구성과는 현장적용성이 매우 높은 것으로 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.105-113
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• 2006

본 연구는 잔골재와 굵은 골재를 전량 플라이애쉬로 치환한 콘크리트의 공학적 특성을 밝히기 위한 실험적 연구의 결과이다. 그리고 플라이애쉬 전량 치환 콘크리트의 유동성 저하 문제를 추가수량($W_f$)으로 해결하고자 하였다. 실험은 물-시멘트 비($W_c/C$)를 0.35, 0.45 그리고 물-플라이애쉬 비($W_f/FA$)를 0.35, 0.45로 하였다. 플라이애쉬 치환은 P와 Q의 두 가지 방법으로 하였다. P 방법은 플라이애쉬와 첨가수량($W_f$)의 중량이 골재의 중량과 같은 배합법이다[$FA+W_f$ = G (또는 S)]. Q 방법은 플라이애쉬와 골재의 중량이 같고 첨가수량($W_f$)을 추가하는 배합법이다 [$FA+W_f$ > G (또는 S)]. 실험은 굳기 전 콘크리트의 특성과 3, 7, 28 및 91일 압축강도 특성을 측정하였다. 실험결과 압축강도는 $Wc/C=0.35$, $W_f/C=0.35$ 일 때, P 치환법 중에서 잔골재 치환이 다른 배합들보다 향상되었다. Q 방법은 P 방법에 비해 유동성은 향상되었으나, 압축강도는 그렇지 않았다. 실험결과는 잔골재와 굵은 골재를 플라이애쉬로 전량 치환한 콘크리트의 유동성과 강도 특성이 향상됨을 알 수 있었고, 플라이애쉬 치환방법으로 효과적임을 보여주었다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2003년도 추계정기총회 및 국제심포지엄
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• pp.134-138
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• 2003

이 논문의 목적은 산업부산물인 플라이애쉬의 재활용을 높이기 위해 플라이애쉬를 대량으로 사용한 플라이애쉬 경화체를 제작 하였다. 단위시멘트량의 90%를 플라이애쉬로 대체하여 제작한 이 경화체의 압축강도, 탄성계수 등 기초적인 물성을 파악하여 구조용 건설재료로 실용화하기 위한 기초적 자료를 제시하고자 한다. 물-시멘트비를 변수로 하여 플라이애쉬 경화체의 휨강도를 측정한 결과 물-결합재비, 잔골재율이 증가할수록 파괴에너지가 감소하였다. 이러한 이유는 파괴에너지가 강도의 영향을 크게 받기 때문으로 판단된다. 이번 실험으로 플라이애쉬 경화체의 기초물성은 기존 콘크리트에 많이 접근했음을 알 수 있었다. 하지만 구조용 건설자재로 도입되기 위해서는 건조수축, 크리프, 동결융해 등의 내구성 실험도 계속 수행되어야 할 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1A호
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• pp.205-211
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• 2006

본 연구에서는 플라이애쉬 혼입률에 따른 라텍스개질 콘크리트의 역학적 특성과 내구성을 평가하였다. 이를 위해 라텍스 혼입률 변화(0%, 10%, 15%)와 플라이애쉬 혼입률 변화(0%, 10%, 20%, 30%)를 주 실험변수로 하여 평가하였다. LMC와 FA-LMC의 특성분석을 위하여 압축강도, 휨강도 그리고 황산 및 염산에 의한 내약품성 시험을 실시하였다. 실험결과, 플라이애쉬를 혼입한 라텍스 개질 콘크리트에 있어서, 플라이애쉬 혼입률이 증가함에 따라 공기량은 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 FA-LMC의 압축 및 휨강도는 라텍스 개질 콘크리트(LMC)와 유사한 강도발현 특성을 보이며, 장기재령에 있어서는 FA-LMC가 LMC에 비해 높은 휨강도 발현특성을 보였다. 그리고 투수특성에 있어서 플라이애쉬의 혼입률이 증가할수록 투수저항성이 증가하였으며, 내화학약품성에 대한 저항성도 증진되는 것으로 나타났다. 따라서, 플라이애쉬는 LMC의 혼화재로서 투수저항성을 증진시킬 목적으로 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.

• 콘크리트학회지
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• 제3권4호
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• pp.107-115
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• 1991

플라이애쉬를 혼입한 고강도 콘크리트의 초기 및 장기 강도 특성과 작업성 특성에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 강도 수준이 다른 6종류의 기본 배합을 선정하고 각 기본 배합을 선정하고 각 기본 배합에 대하여 플라이애쉬 첨가량을 0, 10, 20, 30%로 변화시켜 가면서 그 특성을 실험하였다. 또한, 고강도 플라이애쉬 콘크리트의 슬럼프 감소현상을 분석하기 위하여 4종류의 배합을 추가하여 실험하였다. 연구 결과, 제2종 포틀랜드 시멘트를 사용한 경우, 플라이애쉬를 10%혼입한 콘크리트는 대부분 28일 이전에 일반 콘크리트보다 높은 강도를 발현하였다. 또한, 플라이애쉬 첨가량이 증가함에 따라 보통강도 콘크리트의 슬럼프값은 감소하였으며, 고강도 콘크리트의 슬럼프값을 일정하게 유지시키기 위해서는 더 많은 양의 고유동화제가 사용되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.117-124
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• 1988

국산 플라이애쉬 6종류에 대한 AE제의 흡착특성(吸着特性)을 살펴 본 결과 플라이애쉬 입자의 AE제흡착(吸着)은 30분 정도에서 거의 완료되었으며 강열감량이 클수록 포화흡착량이 크게 나타났다. 플라이애쉬 강열감량의 대부분은 미연소탄소(未燃燒炭素)이며 따라서 미연소탄소량이 AE콘크리트 중의 공기량을 감소시키는 요인임을 알았다. 한편, 유동화제(流動化劑)의 경우 플라이애쉬 입자의 포화흡착량은 시멘트보다 적으며 시멘트의 경우보다 분산성(分散性)도 다소 낮으나 플라이애쉬를 혼합한 콘크리트에 유동화제를 사용할 경우 유동성이 저하되는 현상은 없었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.87-92
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• 2001

주물공장에서 발생하는 플라이애쉬는 현재까지 그 전부가 매립에 의존하고 있는 상태로 자원절약 및 산업폐기물의 유효이용이라는 측면에서 국가적인 손실이 아닐 수 없다. 따라서 산업폐기물의 유효이용, 콘크리트 제품 제조시 원가 절감, 콘크리트 제품의 품질개선 및 환경보존의 측면에서 플라이애쉬를 시멘트 대체재료로 사용할 수 있도록 이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 주물공장의 폐기물인 플라이애쉬를 건설산업에 활용하는 방안을 수립하는 데 그 목적이 있다. 이를 위하여 주물공장에서 발생하는 플라이애쉬를 시멘트 대체재로 사용한 속빈 콘크리트 블록 및 콘크리트 벽돌을 제작하여, 한국산업규격에 규정한 요구조건에 대한 실험을 실시하였고 제반 특성을 조사하여 콘크리트 제품에 활용할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.261-269
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• 2005

본 연구의 목적은 칼슘 함량이 낮은 플라이 애쉬를 이용하여 포틀랜트시멘트를 대신할 수 있는 알칼리활성 플라이 애쉬-시멘트를 제조하는데 있다. 플라이 애쉬의 활성화는 다양한 수산화나트륨 농도와 온도 그리고 liquid/fly ash 혼합비율에서 수행하였다. 좀 더 높은 압축강도를 가진 경화체를 얻기 위하여 규산나트륨을 알칼리 용액에 첨가하였다. 강도발현의 관점에서 볼 때, liquid/fly ash의 혼합비율과 활성화제 농도 그리고 온도는 항상 중요한 인자로 작용하였다. $NaOH(210g)+Na_2SiO_3{\cdot}9H_2O(30g)+H_2O=1L$로 구성된 알칼리 활성용액은 $50^{\circ}C$에서 칼슘 함량이 낮은 플라이 애쉬의 알칼리활성 효과를 가장 높게 나타냈다. 알칼리활성화된 플라이 애쉬는 주로 quartz와 mullite 그리고 무정형의 aluminosilicate로 구성되었음을 SEM과 XRD 분석결과에서 보여주었다.

• 콘크리트학회지
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• 제6권5호
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• pp.158-170
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• 1994

본 연구는 산업부산물의 플라이애쉬 및 실리카흄을 이용한 고성능$\cdot$고품질의 건재의 제조 및 응용을 위하여 보강재로서 PAN계 및 Pitch계 탄소섬유를 사용하여 건재용 탄소섬유보강 실리카흄$\cdot$시멘트 복합체 및 플라이애쉬$\cdot$시멘트 복합체를 제조하여 배합조건별 동복합체의 물리적 역학적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 시험결과, 탄소섬유보강 실리카흄$\cdot$시멘트 복합체의 휨강도, 휨인성 및 휨변형 특성은 탄소섬유 혼입율증대에 수반하여 현저히 증가하는 경향을 나타내었고, 또 이들 값은 PAN계 CF를 사용한 경유가 Pitch계 CH를 사용한 경우에 비하여 높게 나타났다. 한편, 플라이애쉬$\cdot$시멘트 복합체는 플라이애쉬 대체율의 증가에 따라 물(플라이애쉬+시멘트)비는 증가하였으나, 압축$\cdot$휨강도 및 겉보기 비중은 저하하였으며 촉진양생은 경우가 습윤양생한 경우에 비하여 우수한 압축강도 및 휨강도를 나타내었다. 또한, 기존ALC의 대체를 위한 경량 플라이애쉬\ulcorner시멘트 복합체를 개발하였고, 그 최적배합조건을 제시하였다.