• 대한환경공학회지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.159-164
• /
• 2015

친환경 토목/건축소재가 각광받는 시대가 도래되면서 시멘트 산업에서의 철강슬래그 등의 산업부산물 up-cycling 사례가 계속 증가되는 추세이다. 본 연구에서는 국내 외적으로 재활용 사례가 거의 없는 서냉 전기로 환원슬래그의 up-cycling 용도 개발을 위한 목적으로 토양환경보전법 시행규칙 별표 3의 '토양오염우려기준'에 근거하여 환원슬래그에 대한 기초적인 환경위해성 평가를 수행하여, 환경적 측면에서의 사용 안전성을 검증하였다. 아울러 주요 온실가스 배출원인 시멘트 생산량을 줄이기 위한 방안으로, 보통 포틀랜드 시멘트 및 고로수쇄슬래그 시멘트에 혼화재로서 환원슬래그를 일부 치환한, 2성분계 및 3성분계 혼합시멘트를 제조하고, 각 혼합시멘트 모르타르의 압축강도를 평가하였다. 압축강도 평가 결과, 환원슬래그를 최대 5 wt%까지 치환한 두 종류의 혼합시멘트 모르타르들의 재령일 28일에서의 압축강도는 무치환시멘트 경우와 유사하거나 약 1.1배 우수함을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제23권3호
• /
• pp.13-20
• /
• 2014

현재 산업 및 토목기술의 발전으로 인한 콘크리트 구조물의 대형화 및 다양화가 시도되고 있으나 대형 구조물의 시공 시 발생하는 수화열은 온도균열을 유발하여 콘크리트 구조물의 내구성능을 저하시키는 문제를 발생한다. 본 논문은 시멘트의 종류에 따른 콘크리트의 내구성능 및 수화열 저감 특성을 고찰하기 위하여 보통포틀랜드시멘트, 플라이애쉬를 혼합한 2성분계 시멘트, 플라이애쉬와 고로슬래그를 혼합한 3성분계 시멘트 및 저발열 시멘트를 각 각 사용하여 제작한 콘크리트의 물성, 내구성능 및 수화특성 등의 결과를 비교 분석한 결과, 3성분계 혼합 시멘트가 내구성능 및 수화열 저감 효과에 가장 우수한 것으로 나타나 매스 콘크리트 및 내구성능이 요구되는 구조물 축조에 적합하다고 판단되었다.

• 시멘트 심포지엄
• /
• 통권40호
• /
• pp.37-45
• /
• 2013

• 콘크리트학회지
• /
• 제10권5호
• /
• pp.177-187
• /
• 1998

최근 국내에서 해양 구조물, 장대 교량의 하부구조물, LNG저장탱크 등 매스콘크리트의 증가추세에 따라 구조물의 고내구성과 관련하여 시멘트의수화열에 의한 온도균열의 발생을 최소화 시킬 수 있는 3성분계 혼합형 저발열시멘트가 개발되어 실 구조물의 적용단계에 있으나, 저발열시멘트가 개발되어 실 구조물의 적용단계에 있으나 저발열시멘트의 특성에 대한 전반적인 연구보고가 국내에서는 미진한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 3성분계 혼합형 저발열시멘트의 특성 및 코\ulcorner리트의기초물성을 1종 보통포틀랜트 시멘트, 5종 내황산염시멘트, 슬래그시멘트와 비교하였다. 글 결과 저발열 콘크리트의 찹축강도는 초기재령에서 강도발현률이 적은 반면 장기강도발현률은 상당히 큰 경향을 보였다. 또한 수화열은 1종시멘트를 사용한 콘크리트에 비하여 1/3~1/2정도로 매스콘크리트의 수화열을 대폭적으로 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 염소이온에 대한 저항성이 상대적으로 높게 나타나 거대 해양 구조물의 적용에 매우 유리한 시멘트로 판단되었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제20권6호
• /
• pp.797-807
• /
• 2008

본 연구에서는 온도균열 저감이 기대되는 3성분계 시멘트를 사용한 페이스트 및 콘크리트의 간이단열온도 상승실험을 실시하여 3성분계 시멘트의 활성화를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 페이스트 실험은 3가지 결합재를 단독사용 및 혼합사용 하였으며, 콘크리트 실험은 3가지 결합재를 동시에 혼입하여 실시하였다. 페이스트실험 결과 BFS보다 FA의 사용이 온도저감 효과가 좋았으며, 3성분계 시멘트페이스트에서는 BFS의 혼입률이 작고 FA의 혼입률이 클수록 온도가 낮게 나타났다. 온도상승속도 및 하강속도 또한 BFS의 혼입률이 작고 FA의 혼입률이 클수록 늦어졌다. 한편, 물결합재비가 높을수록 최고온도가 낮게 나타났다. 최고온도 도달시간은 OPC100, 2성분계 시멘트, 3성분계 시멘트 순으로 짧게 나타나 3성분계 시멘트 사용은 온도상승지연효과가 있었다. 콘크리트 실험 결과 3성분계 시멘트를 사용한 콘크리트는 OPC사용 콘크리트에 비해 최고온도가 약 $8{\sim}11^{\circ}C$ 정도 낮게 나타났고, 온도상승속도는 $47{\sim}51%$ 수준이며, 온도하강속도는 $37{\sim}42%$ 수준으로 나타났다. 콘크리트 시험체는 페이스트 시험체에 비해 현저히 낮은 온도와 느린 온도상승속도 및 하강속도를 보였는데, 이는 콘크리트 중의 골재에 의한 영향으로 페이스트 시험체보다 열손실량이 컸기 때문이다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.155-165
• /
• 1998

굳지 않은 콘크리트의 슬럼프손실을 저감시키기 위한 목적으로 고로슬래그 미분말 및 플라이애쉬의 혼합비율과 혼화제의 첨가방법을 변화시킨 콘크리트의 믹싱후 경과시간에 따른 슬럼프 변화에 대하여 고찰하였다. 연구결과 보통포틀랜드시멘트에 고로슬래그 비분말 또는 플라이애쉬를 혼합한 콘크리트가 혼화재를 혼합하지 않은 콘크리트보다 슬럼프손실을 줄일 수 있었으며, 고로슬래그 미분말과 플라이애쉬를 각각 50 및 5%를 혼합한 3성분계 콘크리트의 경우 슬럼프손실을 저감시키는데 유효하였다. 또한 혼화제의 일부를 15분후 분할하여 후첨가하는 혼합방법이 굳지않은 콘크리트의 슬럼프손실을 저감시키는데 가장 큰 효과가 있다. 한편 혼화재를 혼합한 3성분계 보통강도용 및 고강도용 콘크리트의 재령 28일까지의 압축강도는 혼화재를 혼합하지 않은 콘크리트보다 작았으나 재령 91일 압축강도는 31% 및 15%정도 크게 증가하였다.

• Composites Research
• /
• 제25권4호
• /
• pp.110-116
• /
• 2012

최근 대규모 토목구조물의 내구성 향상 및 수화열 저감 성능을 확보하기 위하여 1종 보통포틀랜드시멘트에 고로슬래그미 분말 및 플라이애시를 혼합 치환한 삼성분계 혼합시멘트(TBC)의 개발 및 현장적용이 증가하고 있다. 또한 최근 건설사를 중심으로 공사비용 절감 등을 이유로 공사기간 단축 노력이 계속되고 있다. 이를 위해 콘크리트의 조기강도 성능이 요구되어진다. 따라서 상대적으로 조기강도 발현이 느린 TBC의 성능 보완이 필요하다. 이 연구에서는 TBC 모르타르의 조기강도 발현 성능을 향상시키기 위한 노력으로, 고로슬래그미분말 및 무수석고의 분말도와 첨가율을 조절하여 모르타르의 압축강도, $SO_3$ 함량 및 SEM 분석을 실시하였다. 실험 결과, TBC 모르타르는 분말도 약 $4,200cm^2/g$의 고로슬래그미분말을 사용하고 분말도 약 $10,000cm^2/g$의 무수석고 3.5%를 첨가하고 $SO_3$함량을 3.72% 내외로 관리하는 것이 가장 우수한 조기강도 특성을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.321-329
• /
• 2016

포틀랜드 시멘트, 고로슬래그 미분말, 플라이애시를 활용한 3성분계 혼합시멘트는 해양 콘크리트 구조물의 염해내구성 확보 등의 이유로 사용이 증가하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 보통포틀랜드 시멘트, 고로슬래그 미분말, 플라이애시를 4:4:2로 혼합한 3성분계 시멘트에 알칼리 설페이트계 활성화제(Modified Alkali Sulfate type)를 1.5~2.0% 사용할 때, NT Build 492에 의한 염화물 확산 시험과 ASTM C 1202( KS F 2271)에 의한 염소이온 침투 저항성 시험을 이용하여 콘크리트의 염해저항성의 변화를 관찰하고자 하였다. 그 결과 알칼리 설페이트계 활성화제의 활용에 따라 Plain 대비 슬럼프는 다소 감소하는 경향을 나타냈으나 재령 2일부터 재령 7일까지의 압축강도는 17~42% 향상되었다. 또한 재령 28일에 측정한 염화물 확산 계수는 알칼리 설페이트의 활용에 따라 Plain 대비 36~56% 감소하였으며, 염소이온 침투 저항성 시험에 따른 총통과전하량은 재령 7일은 33~62%, 재령 28일은 31~48% 감소하는 결과를 나타내었다. 이는 기존의 연구결과와 마찬가지로 알칼리 활성화에 의해 고로슬래그 미분말 및 플라이애시의 반응성이 향상되어 공극이 더욱 치밀해진 효과에 의한 것으로 판단된다. 향후 이와 관련하여 장기재령의 시험체를 대상으로 한 실험과 분석이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제18권6호
• /
• pp.769-776
• /
• 2006

최근 급속한 산업의 발달과 더불어 토목 건축기술의 발달로 콘크리트 구조물의 초고층화 대형화가 이루어 지고 있으며, 이러한 대형 구조물의 시공에 있어서 콘크리트의 온도상승은 부재의 내 외부 온도차이로 인한 온도응력에 의하여 균열을 발생시켜 구조물의 내하력 및 내구성에 심각한 손상을 가져올 수 있다. 연구에서는 시멘트 및 혼화재의 종류 및 배합설계 조건에 따라 콘크리트의 수화발열 특성 및 콘크리트의 공학적 특성에 대해 실험을 진행하였다. 시멘트 종류는 1종 보통포틀랜드시멘트, 혼합시멘트인 고로슬래그시멘트 및 4종 포틀랜드시멘트(벨라이트시멘트)를 사용하였으며, 혼화재 종류로는 플라이애쉬와 고로슬래그미분말을 사용하였다. 혼화재의 사용방법은 일반적으로 사용되는 플라이애쉬 25% 대체한 경우와 비교용으로 고로슬래그미분말을 50% 대체한 경우(2성분계 배합)와 또는 플라이애쉬와 혼합 사용(3성분계 배합) 방법을 적용하였다. 본 연구 결과, 결합재 종류 및 설계 조건에 따른 수화발열특성에 있어서는 벨라이트시멘트를 사용하는 것이 가장 효과적이며, 플라이애쉬를 사용한 경우도 수화열 저감 효과는 우수한 것으로 나타났으며, 수화발열특성을 비롯한, 콘크리트의 품질 특성을 종합적으로 고려할 경우, 고로슬래그미분말의 사용이 효과적이며, 특히 고로슬래그미분말과 플라이애쉬를 혼합사용한 3성분계의 배합설계가 가장 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제4권2호
• /
• pp.143-148
• /
• 2016

본 연구는 3성분계 시멘트에서 FA와 BS의 최적혼합비율을 도출하기 위한 것이다. 즉, 혼화재 치환율 별 FA 및 BS의 다양한 혼합비율에 따른 모르타르의 기초적 특성을 파악하고자 하였다. 실험결과, 본 연구의 범위 내에서 다음과 같은 결론을 얻었다. 플로의 경우는 혼화재 치환율 및 FA의 혼합비율이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 공기량은 혼화재 치환율이 증가하고 FA의 혼합비율이 증가할수록 감소하였다. 단위용적질량은 혼화재 치환율 25% 및 45%에서는 공기량이 감소할수록 증가하는 것으로 나타났지만, 65% 및 100%에서는 FA 치환율 20%까지는 증가하였지만 그 이상에서는 FA의 저밀도 영향으로 감소하였다. 응결시간은 혼화재 치환율 및 FA의 혼합비율이 증가함에 따라 지연되는 것으로 나타났다. 압축강도의 경우는 재령 91일에 혼화재치환율 25% 및 45%에서 FA : BS의 비율이 40 :t 60인 배합에서 가장 우수한 강도 값을 나타내었다. 따라서 압축강도적인 측면을 종합적으로 고려할 때 혼화재 치환율 25% 및 45%인 경우에서 FA : BS의 비율 2 : 3인 경우가 본 연구의 범위 내에서는 최적의 혼합비율인 것으로 판명되었다.