• 자원리싸이클링
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• 제19권4호
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• pp.19-28
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• 2010

산업부산물인 플라이애시 및 고로슬래그는 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트로 일부 재활용되고 있으나, 50% 이상을 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 결합재로 플라이애시 또는 고로슬래그를 단독으로 사용한 연구는 많으나, 이들 결합재의 혼합사용에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 플라이애시와 고로슬래그를 혼합한 알칼리 활성 콘크리트를 개발할 목적으로 결합재의 혼합비율, 알칼리 활성화제의 종류 및 양생온도가 알칼리 활성 모르타르의 시공성, 압축강도 등 특성에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 그 결과, 플라이애시와 고로슬래그의 혼합비와 알칼리 활성화제의 종류는 시공성 및 강도에 큰 영향을 주지만, 양생온도는 비교적 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 플라이애시와 고로슬래그를 50%씩 혼합하고, 9M NaOH과 쇼듐실리케이트를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용할 경우에는 $20^{\circ}C$의 상온양생에서도 재령 28일에서 압축강도 65 MPa의 알칼리 활성 모르타르를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제18권2호
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• pp.39-50
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• 2009

포틀랜드 시멘트 제조 시 다량의 $CO_2$ 가스 배출로 많은 문제가 발생하고 있다. 그리고 화력발전소에서 발생하는 산업부산물인 플라이애시를 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트에 재활용하고 있으나, 50% 이상을 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 알칼리 활성 콘크리트는 시멘트 대신에 Si와 Al이 풍부한 플라이애시를 사용하여 알칼리 용액으로 활성화시킨 시멘트 ZERO 콘크리트로서 $CO_2$ 가스를 저감하는데 효과적이다. 본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 플라이애시를 100% 사용한 알칼리 활성 콘크리트를 개발할 목적으로 알칼리 활성화제와 양생조건 등이 모르타르의 압축강도에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 그 결과, 9M NaOH과 쇼듐실리케이트(Sodium Silicate)를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용하고, $60^{\circ}C$에서 48시간 동안 앙생을 한 다음 기건양생을 실시할 경우 재령 28일에서 압축강도 70MPa의 알칼리 활성 모르타르를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권7호
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• pp.801-809
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• 2007

플라이 애쉬와 고로슬래그는 알칼리 활성화시 점착성의 시멘트성 물질로 전환될 수 있는 산업부산물로서, 이 같은 시멘트성 물질의 생산은 포틀랜드 시멘트 제조시보다 에너지 소비가 적고 이산화탄소 방출도 적다. 플라이 애쉬/슬래그 시멘트의 압축강도에 대한 알칼리 활성화 조건의 영향과 이 시멘트의 산 저항 특성을 평가하기 위해 실험을 수행하였다. 두 개의 알칼리 활성화 용액, 즉 수산화나트륨과 수산화나트륨 + 물유리가 사용되었다. 물유리 농도는 모든 실험에서 압축강도에 가장 큰 영향을 미치는 인자로 나타났다. 그 다음으로 중요한 인자는 수산화나트륨 농도와 양생 온도 순이었다. 황산과 염산에 대한 FC(플라이 애쉬 시멘트)와 FSC(플라이 애쉬/슬래그 시멘트)의 산 저항성은 포틀랜드 시멘트(PC)보다 월등히 좋았다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.58-63
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• 2015

현재까지 알칼리 활성화제를 사용한 무시멘트 콘크리트의 연구는 슬럼프, 강도 및 내구성 등 기본적인 재료성질에 대해서 주로 수행되어져 왔다. 그러나 알칼리 활성화제를 사용한 무시멘트 콘크리트의 구조부재에의 적용을 위해서는 탄성계수, 응력-변형률 관계 및 구조 부재 거동 등에 대한 연구가 필수적이다. 본 논문에서는 50MPa급 알칼리 활성 슬래그 콘크리트를 사용한 철근콘크리트 보시험체 6개를 제작한 후, 전단실험을 수행하였다. 실험과 해석에 의해 얻은 공칭전단강도는 전단철근이 배치되어 있는 시험체에서는 최대 18% 정도의 차이를 보이나, 전단철근이 없는 시험체에서는 최대 31% 정도의 차이를 보였으며 또한 알칼리 활성 슬래그 콘크리트의 설계전단강도에 비하여 전단강도 실험값이 22~57% 정도 크게 나타나 전단설계식이 상당히 안전측임을 알 수 있다.

• Computers and Concrete
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• 제21권3호
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• pp.231-237
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• 2018

A strain-hardening highly ductile composite based on an alkali-activated slag binder and synthetic fibers is a promising construction material due to its excellent tensile behavior and owing to the ecofriendly characteristics of its binder. This study investigated the effect of different types of synthetic fibers and water-to-binder ratios on the compressive strength and tensile behavior of slag-based cementless composites. Alkali-activated slag was used as a binder and water-to-binder ratios of 0.35, 0.45, and 0.55 were considered. Three types of fibers, polypropylene fiber, polyethylene (PE) fiber, and polyparaphenylene-benzobisethiazole (PBO) fiber, were used as reinforcing fibers, and compression and uniaxial tension tests were performed. The test results showed that the PE fiber series composites exhibited superior tensile behavior in terms of the tensile strain capacity and crack patterns while PBO fiber series composites had high tensile strength levels and tight crack widths and spacing distances.

• 시멘트
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• 통권192호
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• pp.39-47
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• 2011

최근 온실가스 감축과 기후변화 그리고 녹색성장에 대한 관심증대와 더불어 시멘트 분야의 연구 생산분야는 천연자원 사용량을 줄이고, 소성공정을 도입하지 않은 새로운 개념의 무기바인더가 다시 고개를 들고 있다. 다른 용어로는 비소성, 무시멘트 등으로 표현되기도 하는데, 광의의 개념으로 보면 알칼리 활성화제를 사용한 비소성 무기결합재인 지오폴리머가 바로 그것이다. 지오폴리머 결합재는 1957년 우크라이나의 토목공학회에서 개발한 알칼리 활성 슬래그시멘트에 기원을 두고 있고, 1970년대 말 프랑스의 다비도비치에 의해 지오폴리머라는 용어가 처음 사용되기 시작했다. 알칼리 활성 무기결합재(Alkali-activated inorganic binder)의 정의이다. Alkali-activated inorganic binder는 원래는 결합능력이 없던 재료에 대해서 Alkali-activating 용액을 첨가했을 때, 시멘트처럼 결합능력을 가지게 되는 모든 종류의 결합시스템을 말한다. 국내에도 이미 2000년 초부터 지오폴리머의 개념을 도입한 제품이 상업화되어 오랫동안 품질검증을 거쳐 안정성이 확인되고 있다. 최근에 다시 전남대가 그 동안의 연구성과를 발 빠르게 중소기업에 기술 이전하여 소위 무시멘트 시대에 진입하는 분위기이다. 지난 9월 동아에스텍(주)과 조인트벤처 설립을 위해 손을 잡았고, 사업화가 곧 진행될 것으로 보인다. 이를 계기로 국내에도 무시멘트회사가 본격적으로 등장하게 된 것이다. 따라서 본 고는 무시멘트의 개념을 잘 표현한 문헌으로 일본콘크리트공학 연차논문집, 2010년 1월호를 번역 요약 발췌한 것이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권1호
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• pp.18-23
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• 2016

The development of a binder system with a lower carbon footprint as an alternative to Portland cement has been intensely researched. In the present study, alkali-activated fly ash exposed to carbon dioxide at an early age was characterized in compressive strength tests and by MIP, XRD and FT-IR analyses. The compressive strength of carbonated specimens experienced a dramatic increase in comparison to uncarbonated specimens. The microstructural densification of the carbonated specimens was evidenced by MIP. The XRD pattern showed peaks assigned to nahcolite, indicating that the pH was lower in the carbonated specimens. Under the carbon dioxide-rich environment, the aluminosilicate gel reached a more Si-rich state, which improved the mechanical properties of the alkali-activated fly ash.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제5권2호
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• pp.125-131
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• 2011

Five all-lightweight alkali-activated (AA) slag concrete mixes were tested according to the variation of water content to examine the significance and limitation on the development of cementless structural concrete using lightweight aggregates. The compressive strength development rate and shrinkage strain measured from the concrete specimens were compared with empirical models proposed by ACI 209 and EC 2 for portland cement normal weight concrete. Splitting tensile strength, and moduli of elasticity and rupture were recorded and compared with design equations specified in ACI 318-08 or EC 2, and a database compiled from the present study for ordinary portland cement (OPC) lightweight concrete, wherever possible. Test results showed that the slump loss of lightweight AA slag concrete decreased with the increase of water content. In addition, the compressive strength development and different mechanical properties of lightweight AA slag concrete were comparable with those of OPC lightweight concrete and conservative comparing with predictions obtained from code provisions. Therefore, it can be proposed that the lightweight AA slag concrete is practically applicable as an environmental-friendly structural concrete.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.216-217
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• 2015

알칼리 활성 슬래그 결합재의 초기 보양과 양생조건에 따른 강도발현 특성을 파악하고자 활성화제의 종류와 조합을 달리한 3가지 결합재를 초기 보양과 서로 다른 조건으로 양생시킨 후 강도를 측정하였다. 실험결과 3가지 결합재는 초기 보양 여부와 양생조건에 따라 다른 결과를 나타냈으며, 이는 모르타르의 경화속도와 공극수에 이온화된 활성화제의 음이온의 역할이 지배적인 것으로 판단된다.

• Advances in concrete construction
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• 제10권4호
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• pp.311-317
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• 2020

Performance of Sustainable materials continues through using of recycled waste construction materials to minimize the utilization of the natural resources. The cement industry is a major source of CO₂ in the atmosphere which is the main cause of global warming. Replacement of OPC with other sustainable cementitious materials has been the most interesting area of researches. This investigation focuses on the properties of alkali-activated mortar with the different replacement ratios of ceramic tile powder (CTP) by fine soil powder (FSP) (0 to 100)% and different molarities of sodium hydroxide concentrations. The experimental program was conducted by examining the compressive strength, water absorption, and water sorptivity. The results showed that the compressive strength of the specimens at age of (28, 56, and 90 days) increases with an increase in the amount of fine soil powder content and decreases at the age of 120 days. Also, minimum water absorption at the age of 90 days was found in the mixes containing 100% fine soil powder. However, fine soil powder replacement had a negative effect on the sorptivity and water absorption values at the age of 120 days. On the other hand, the 12M sodium hydroxide concentration was considered the optimum concentration compared to other concentrations.