• 한국재료학회지
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• 제26권10호
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• pp.521-527
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• 2016

Geopolymers have many advantages over Portland cement, including energy efficiency, reduced greenhouse gas emissions, high strength at early age and improved thermal resistance. Alkali activated geopolymers made from waste materials such as fly ash or blast furnace slag are particularly advantageous because of their environmental sustainability and low cost. However, their durability and functionality remain subjects for further study. Geopolymer materials can be used in various applications such as fire and heat resistant fiber composites, sealants, concretes, ceramics, etc., depending on the chemical composition of the source materials and the activators. In this study, we investigated the thermal properties and microstructure of fly ash and blast furnace slag based geopolymers in order to develop eco-friendly construction materials with excellent energy efficiency, sound insulation properties and good heat resistance. With different curing times, specimens of various compositions were investigated in terms of compressive strength, X-ray diffraction, thermal property and microstructure. In addition, we investigated changes in X-ray diffraction and microstructure for geopolymers exposed to $1,000^{\circ}C$ heat.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권6호
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• pp.299-304
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• 2012

본 연구에서는 비산회를 자력선별한 후 알칼리 활성화제인 수산화나트륨과 물유리를 사용하여 지오폴리머를 제조하였다. 자력 선별전의 원료, 자력 선별된 두 가지 종류의 자력 및 비자력 원료를 사용한 지오폴리머 시편에 대한 압축강도를 측정하여 비교하였다. 비자력 비산회 원료를 사용한 지오폴리머 시편에서 가장 좋은 압축강도가 나올 것으로 예상하였으나, 실제로는 자력선별하지 않은 원재료 비산회와 고로슬래그를 사용한 경우에 재령 28일차 압축강도가 27.54 MPa로 가장 우수하였다. 이 결과에서, 자력선별 후 CaO 성분 농축으로 수화반응 증진에 의한 강도발현 증진 효과 보다는 자력선별에 의해 지오폴리머 형성반응에 필요한 실리카와 알루미나 성분이 오히려 줄어들어 지오폴리머 축합반응이 감소하여 오히려 압축강도 측면에서는 물성 개선효과가 없는 것으로 판명되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.305-312
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• 2013

이 연구는 물-결합재(W/B) 비에 따른 실리카 퓸이 알칼리 활성화 슬래그 시멘트(AASC)에 미치는 유동성과 강도 특성에 대한 연구이다. W/B비는 0.50에서 0.60까지 0.05 단위로 일정하게 변화시켰다. 실리카 퓸은 고로슬래그 중량의 0%에서 50%까지 치환시켰다. 활성화제는 수산화나트륨(NaOH)를 사용하였고, 농도는 3M로 하였다. W/B 비에 따른 강도는 1, 3, 7 그리고 28일을 측정하였다. 유동성 측정 결과는 실리카 퓸의 치환율이 증가할수록 감소하였다. 압축강도는 실리카 퓸의 치환율이 증가할수록 증가하였다. 또한 W/B 비가 증가할수록 모든 재령에서 강도는 감소하였다. 실리카 퓸은 W/B 비와 실리카 퓸의 치환율에 따라서 활성화 반응을 증대시켜 강도를 증가시키는 것을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.166-171
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• 2014

기포콘크리트의 재료 중 시멘트는 제조과정 중에 $CO_2$를 다량 발생시키기 때문에 지구 환경적인 측면에서 커다란 문제가 되고 있지만, 아직까지 시멘트를 대체할 수 있는 대체재에 대한 연구 개발이 미흡한 실정이다. 또한, 발포제는 압축강도가 낮고 고가인 단점이 있다. 이 때문에 강도와 경량 등의 성능 개선과 친환경적인 재료의 사용이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 시멘트와 발포제를 대체하기 위해 고로슬래그와 제지애시를 사용하여 경량 경화체를 제조하고자 하였으며, 강도 및 경량성을 보완하기 위해 플라이애시와 폴리실리콘 슬러지를 사용하여 실험을 실시하였다. 그 결과, 플라이애시를 사용한 경화체는 Plain 보다 낮은 밀도를 나타내었으나 강도보완에는 취약하였으며, 폴리실리콘 슬러지를 사용한 경우는 3%치환한 경화체가 압축강도는 Plain보다 다소 낮지만 겉보기 밀도의 감소가 큰 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.121-127
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• 2012

지금까지 연구된 고인성 섬유 복합체의 주요 결합재는 시멘트이다. 이 연구의 목적은 시멘트를 전혀 사용하지 않은 고로슬래그 기반 알칼리 활성 모르타르와 PVA(polyvinyl alcohol) 섬유를 이용하여 고인성을 나타내는 복합체에 대한 가능성을 검토하는 것이다. 이를 위하여 알칼리 활성화제 종류에 따라 균일한 섬유 분산성을 확보하면서 섬유 혼합을 용이하게 하기 위한 적절한 모르타르의 유동성 및 점성을 갖는 두 가지 배합을 결정하였고, 복합체의 기본적인 성능을 평가하기 위하여 슬럼프 플로, 압축강도, 일축인장, 휨 실험을 수행하였다. 실험 결과 두 가지 배합의 슬럼프 플로는 평균 465 mm로 나타났고, 약 2% 정도의 인장 변형 성능과 다중 미세균열을 나타내는 것을 확인하였다. 이를 통하여 시멘트를 전혀 사용하지 않고도 변형률 경화 거동에 의한 고인성을 나타내는 섬유 복합체의 개발 가능성을 입증하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.607-610
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• 2005

If cement can be manufactured with industrial byproducts such as granulated blast furnace slag(GBFS), phosphogypsum(PG), and waste lime(WL) instead of clinker as its counterproposal, there would be many advantages, including maximum use of these industrial byproducts for high value-added resources, conservation of natural resources and energy by omitting the use of clinker, minimized environmental pollution problems caused by $CO_2$ discharge, and reduction of the production cost. This research investigates the chemical resistance of NSC mortar added PG and WL to GBFS as sulfate and alkali activators. The result of experiment of chemical resistance, showed that NSC is very excellent in acid resistance and seawater resistanc. Such a reasons are that the hydrate like CSH gel and ettringite formed dense pore structure of NSC matrix.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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• pp.453-456
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• 2006

If cement can be manufactured with industrial byproducts such as granulated blast furnace slag(GBFS), phosphogypsum(PG), and waste lime(WL) instead of clinker as its counterproposal, there would be many advantages, including maximum use of these industrial byproducts for high value-added resources, conservation of natural resources and energy by omitting the use of clinker, minimized environmental pollution problems caused by CO2 discharge, and reduction of the production cost. This research investigates the chloride ion permeability of NSC concrete added PG and WL to GBFS as sulfate and alkali activators. The result of experiment of chloride ion permeability, showed that NSC is very excellent in seawater resistance. Such a reasons are that the hydrate like CSH gel and ettringite formed dense pore structure of NSC matrix.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.555-556
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• 2009

본 연구에서는 시멘트를 대신하여 고로슬래그를 원재료로 사용한 무시멘트 알칼리 활성 고로슬래그 콘크리트의 압축강도 발현 특성에 대하여 살펴보았다. 콘크리트의 강도성능을 높이기 위하여 알칼리 활성화제로 규산나트륨, 규산칼륨, 수산화바륨을 첨가하였고, 내수성 증진을 위해 수산화칼슘을 사용하여 실험하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2006년도 추계 학술논문 발표대회 논문집
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• pp.33-36
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• 2006

This Study is based on manufacture non-sintering cement(NSC) by adding phosphogysum and waste lime to GBFS as sulfate and alkali activators. This study also investigates the basic physical properties and duality of NSC, and evaluates its reusing possibility as construction materials. Therefore, we design 40MPa and 60MPa for compressive strength using OPC and NSC by binder. And There is a purpose to present fundamental data, applying in field and analyzing quality control of concrete using NSC according to rate of replace between OPC and NSC.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.329-332
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• 2004

This study aims to manufacture non-sintering cement(NSC) by adding phosphogypsum(PG) and waste lime(WL) to granulated blast furnace slag(GBFS) as sulfate and alkali activators. This study also investigates the pore structure of NSC Matrix. The result of experiment of pore structure properties, showed no considerable difference for total pore volume by cement mixing ratio but shows a large distinction in distribution of pore diameter. On the whole, pore-diameter of paste of NSC show that occupation ratio of pore diameter below 10mm is larger and is smaller than OPC and BFSC at pore diameter of over 10nm. Such a reason is that the hydrate like CSH gel and ettringite formed dense pore structure of NSC matrix.