• 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.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.393-394
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• 2009

최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 고로슬래그의 분말도가 알칼리 활성 모르타르에 미치는 영향을 유동성 및 압축강도를 통하여 분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.39-47
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• 2015

본 연구는 MgO를 0~16% 사용한 알칼리 활성화 슬래그 시멘트 (AASC)의 강도와 건조수축 특성에 관안 연구이다. 고로슬래그 미분말 (GGBFS)는 KOH를 활성화제로 사용하였고, 활성화제의 농도는 2M과 4M이다. MgO는 GGBFS의 중량에 대해 치환하였고 물-결합재 비 (w/b)는 0.5이다. 실험결과, 높은 MgO 치환율은 높은 수화반응으로 모든 재령에서 높은 압축강도를 나타내었다. 압축강도와 초음파속도 (UPV)는 MgO의 양이 증가함에 따라 증가되었다. AASC의 건조수축은 MgO의 양이 증가함에 따라 감소하였다. SEM 결과를 통해 높은 양의 MgO 시험체는 치밀한 반응 생성물질이 만들어 진 것을 확인할 수 있다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권3호
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• pp.252-258
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• 2014

최근에 저탄소녹색성장 및 OPC 절감의 요구에 따라 BS와 같은 산업 부산물을 많이 사용하고 재건축의 증가 및 건설폐기물 발생량이 많아지면서 RA 사용 확대하게 되며, RA 및 무 시멘트 결합재 관심 증대 되고 있다. 무 시멘트 결합재와 RA의 활용을 모두 만족시키기 위하여, RA와 철강 산업 부산물인 BS을 혼합함으로써, 100% 순환자원만을 활용하여 무 시멘트 상태에서 강도발현성을 확인한 바 있다.이에 본 연구는 OPC를 사용하지 않고, BS과 RA 및 CS를 사용하여 모르타르를 제조함으로써 기존 강알칼리를 투입하여 제조하는 지오폴리머 모르타르(Geopolymermortar)와 또 다른 관점에서 접근하였다. 결과적으로, RFA의 유동성 저하 및 초기강도 저하문제만 해결 될 수 있다면, BS에 CS를 15% 치환하고 RFA골재를 사용하는 무 시멘트 모르타르가 OPC 100%를 사용한 종래의 시멘트 모르타르 만큼의 품질을 발휘할 수 있을 것으로 사료된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권1호
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• pp.21-28
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• 2019

Use of cement in stabilizing the sulfate-bearing clay soils forms ettringite/ thaumasite in the presence of moisture leads to excessive swelling and causes damages to structures built on them. The development and use of non-traditional stabilisers such as alkali activated ground granulated blast-furnace slag (AGGBS) and enzyme for soil stabilisation is recommended because of its lower cost and the non detrimental effects on the environment. The objective of the study is to investigate the effectiveness of AGGBS and enzyme on improving the volume change properties of sulfate bearing soil as compared to ordinary Portland cement (OPC). The soil for present study has been collected from Tilda, Chhattisgarh, India and 5000 ppm of sodium sulfate has been added. Various dosages of the selected stabilizers have been used and the effect on plasticity index, differential swell index and swelling pressure has been evaluated. XRD, SEM and EDX were also done on the untreated and treated soil for identifying the mineralogical and microstructural changes. The tests results show that the AGGBS and enzyme treated soil reduces swelling and plasticity characteristics whereas OPC treated soil shows an increase in swelling behaviour. It is observed that the swell pressure of the OPC-treated sulfate bearing soil became 1.5 times higher than that of the OPC treated non-sulfate soil.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.117-125
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• 2014

본 연구는 수산화나트륨(NaOH)으로 활성화된 알칼리 활성화 슬래그 시멘트(alkali-activated slag cement; AASC)의 기초 특성에 관한 실험에 관한 연구이다. 물-결합재 비(W/B)를 0.4와 0.5로 하였다. 그리고 활성화제의 농도를 2M과 4M을 사용하였다. 각 W/B 비에 대해 5가지의 배합을 고려하였다. N0는 KS L 5109의 방법이고 N1~N4는 배합시간, 배합 단계 그리고 잔골재의 투입시점을 다르게 변화시켰다. 시험결과 AASC의 플로우 값, 강도 그리고 건조수축은 잔골재의 투입시점에 영향을 받았다. 플로우 값은 잔골재의 투입시점이 늦춰짐에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 압축강도와 휨강도는 투입시점이 늦어짐에 따라 증가하였다. 더구나 XRD 분석은 이러한 결과들을 뒷받침하고 있었다. 건조수축은 잔골재의 투입시점이 늦어지면 증가하였다. 본 연구에 고려된 실험요인들을 통해 배합을 조절한다면 AASC의 특성을 향상시킬 수 있을 것이다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제8권3호
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• pp.213-228
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• 2014

Alkali-activated binder (AAB) is recently being considered as a sustainable alternative to portland cement (PC) due to its low carbon dioxide emission and diversion of industrial wastes and by-products such as fly ash and slag from landfills. In order to comprehend the behavior of AAB, detailed knowledge on relations between microstructure and mechanical properties are important. To address the issue, a new approach to characterize hardened pastes of AAB containing fly ash as well as those containing fly ash and slag was adopted using scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectra microanalyses. The volume stoichiometries of the alkali activation reactions were used to estimate the quantities of the sodium aluminosilicate (N-A-S-H) and calcium silicate hydrate (CSH) produced by these reactions. The 3D plots of Si/Al, Na/Al and Ca/Si atom ratios given by the microanalyses were compared with the estimated quantities of CSH(S) to successfully determine the unique chemical compositions of the N-A-S-H and CSH(S) for ten different AAB at three different curing temperatures using a constrained nonlinear least squares optimization formulation by general algebraic modeling system. The results show that the theoretical and experimental quantities of N-A-S-H and CSH(S) were in close agreement with each other. The $R^2$ values were 0.99 for both alkali-activated fly ash and alkali-activated slag binders.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.37-44
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• 2017

레드머드는 보오크사이트 원광석에서 생산되는 알루미나의 선광과정에서 발생되는 무기질 부산물이다. 레드머드를 활용하고자하는 연구가 국내에서 이루어지고 있다. 강알칼리성의 레드머드를 건설산업용 촉진제로서 활용하고자 하는 연구로서 알칼리활성화 슬래그-레드머드 시멘트가 국내외적으로 발표되고 있다. 본 논문은 레드머드 대체율에 따른 알칼리활성화 슬래그-레드머드 건식 흙포장재의 최적함수율, 압축강도, 흡수율, 백화발생 특성에 대하여 비교 검토하였다. 그 결과 레드머드 대체율이 증가할수록 알칼리활성화 슬래그-레드머드 흙포장재의 최적 함수비, 흡수율, 백화면적은 증가하고 압축강도는 감소하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제11권4호
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• pp.345-352
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• 2011

연구의 목적은 반응성 골재를 함유한 알칼리 활성화 고로슬래그 미분말의 알칼리-골재반응으로 인한 팽창을 조사하기 위한 것이다. 또한 이 연구는 현재 존재하고 있는 반응성 골재와 알칼리 재료들의 거동과 관련하여 특별히 관여 되어 지고 있다. 실험 방법은 EDS, SEM을 통하여 알칼리-실리카 반응 생성물의 구성이나 미세구조를 관찰하였으며 알칼리-실리카 반응에 의한 모르터 바의 팽창정도를 측정하였다. 실험 결과에 따르면 알칼리-활성화된 모르터는 알칼리 실리카 반응 때문에 팽창이 되었지만 14일 재령에서 0.1%의 팽창률을 나타내어 알칼리-실리카반응에 대하여 안전한 것으로 나타났다. 그리고 촉진 실험 후 SEM과 BEM분석한 결과 골재 주변과 시멘트 페이스트에 알칼리-실리카 겔 및 띠 모양의 생성물이 나타난 것을 볼 수 있었다. EDX에 따르면 반응생성물이 알칼리 활성화 고로슬래그를 사용하였을 경우 현격히 감소한 것을 볼 수 있다. 추가적으로 광물학적 혼화재료의 대체 재료로써 콘크리트 내구성의 특성을 보증하기 위하여 알칼리 활성화 고로슬래그의 품질을 향상시키는 연구가 필요하다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1005-1008
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• 2008

본 연구에서는 시멘트의 대체재로써 고로슬래그를 사용한 무시멘트 알칼리 활성화 고로슬래그 콘크리트의 배합에 따른 기본적인 역학적 특성에 대해 파악하였다. 압축강도에 영향을 줄 수 있는 변수를 기존의 모르터 연구 및 예비 실험을 통해 설정한 후 배합하여 1, 3, 7, 28, 56, 91일의 압축강도를 측정하였다. 압축강도 실험에서 알칼리 활성 고로슬래그 콘크리트는 OPC(보통 포틀랜드 시멘트) 콘크리트에 비해 초기 강도가 빠르게 발현되었으며, 특히 1, 3일 강도는 OPC 콘크리트보다 약 $1.5{\sim}3$배 정도 높게 나타났다. 응력-변형률 관계에서는 알칼리 활성 고로슬래그 콘크리트는 최대 응력 이후에 변형률이 $0.0020{\sim}0.0025$에서 콘크리트의 파괴가 급격히 발생하였으며, 규산나트륨을 많이 첨가한 경우 고강도 콘크리트처럼 취성적 파괴를 보였다.