• Computers and Concrete
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• 제21권5호
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• pp.559-567
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• 2018

In this study alkali activation of Electric Arc Furnace Slag (EAFS) is studied with a comprehensive test program. Three different silicate moduli (1-1,5-2), three different sodium concentrations (4%-6%-8%) for each silicate module, two different curing conditions (45%-98% relative humidity) for each sodium concentration, two different curing temperatures ($400^{\circ}C-800^{\circ}C$) for each relative humidity condition and two different curing time (6h-12h) for each curing temperature variables are selected and their effects on compressive strength was evaluated then regression equations using multiple linear regressions methods are fitted. And then to select the best regression models confirm with using the variables, the regression models compared between itself. An Artificial Neural Network (ANN) models that use silicate moduli, sodium concentration, relative humidity, curing temperature and curing time variables, are formed. After the investigation of these ANN models' results, ANN and multiple linear regressions based models are compared with each other. After that, an explicit formula is developed with values of the ANN model. As a result of this study, the fluctuations of data set of the compressive strength were very well reflected using both of the methods, multiple linear regression with quadratic terms and ANN.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.50-57
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• 2015

본 연구는 알칼리 활성 모르타르를 활용하기 위한 기초적 연구로 보통 포틀랜드 시멘트 모르타르 및 알칼리 활성 모르타르에 감수제 종류 및 첨가율 변화를 적용하여 기초적인 특성을 파악하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 플로우의 경우 감수제 종류와 관계없이 치환율이 증가함에 따라 유동성이 향상되었으며, OPC-Pn의 경우는 플로우치가 크게 증가하는데 비해 AA의 경우는 증가량이 크지 않았으며, AA중에서는 AA-Pn이 가장 우수하였다. 한편, OPC 및 AA에 액상 및 분말형 Pn 첨가에 따른 플로우의 경우는 OPC 첨가율이 증가함에 따라 유동성이 증가하였으며, AA의 경우는 AA-PN-L(액상형)의 경우보다 AA-Pn-P(분말형)의 경우가 유동성이 개선되는 것으로 나타났다. 공기량은 OPC의 경우는 첨가율이 증가함에 따라 공기량 분포가 증가되었으며, AA는 변화가 없거나 감소하는 것으로 나타났다. 또한, OPC에 액상 및 분말형 Pn 첨가율에 따른 공기량은 0.3% 이상 첨가할 경우 공기량이 큰 폭으로 증가되었는데, AA의 경우는 첨가율에 따른 공기량 변화는 크지 않았다. 압축강도의 경우는 OPC에 비해 AA가 전반적으로 강도발현이 우수한 것으로 나타났고, 재령 및 첨가율이 증가함에 따라 강도가 저하 혹은 유사하였고, 특히 AA-Pn 1%의 경우가 가장 우수한 강도 값을 나타내었다. 이상을 종합하면 감수제 종류 변화에 따라서는 Pn의 경우가 유동성 및 강도적인 측면에서 가장 우수한 결과를 나타냄으로써, 알칼리 활성 모르타르의 혼화제로써 활용성이 양호한 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.31-45
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• 2009

본 연구에서는 레디믹스트(Ready-mixed) 숏크리트 개발을 위해 숏크리트 혼화재로 산업부산물인 고로슬래그 미분말을 적용하였을 때, 이에 따른 현장적용성을 평가하고자 하였다. 우선, 고로슬래그 미분말의 강도발현 특성 및 환경적 불안정 요인을 파악하고자 SEM분석 및 중금속 용출시험을 수행한 후 다양한 실험변수들을 적용하여 실내실험과 현장실험을 수행하였다. SEM분석과 중금속용출 실험결과, 고로슬래그 미분말의 혼입으로 인해 솟크리트 조직의 치밀화 및 유해항목 미검출로 인한 환경적 안전성을 확인하였다. 실내실험과 현장실험결과, 고로슬래그 미분말은 일반 Plain 배합보다 강도증진 및 내구성 개선효과가 우수하게 나타났으며, 알칼리활성제 혼입을 통해 기존 고로슬래그 미분말의 수화반응의 지연으로 인한 초기강도발현의 문제점을 다소 효과적으로 개선시킬 수 있는 계기가 되었다고 판단된다. 또한 고로슬래그 미분말의 적정 혼입량은 30% 이내로 적용하는 것이 바람직하며, 경제성 측면에서도 실리카 흄 가격의 약 5% 정도의 수준으로 저렴하기 때문에 산업부산물인 고로슬래그 미분말의 경제적 재활용 및 분말형 레디믹스트 숏크리트 개발에도 적용이 충분히 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.60-65
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• 2014

최근 산업부산물의 재활용과 지구온난화와 같은 환경오염 문제 해결방안으로 알칼리 활성 슬래그(AAS) 콘크리트에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. AAS 콘크리트는 고강도 발현이 가능하며 내구성 또한 우수한 것으로 알려져 있다. 그러나 빠른 알칼리반응으로 인하여 매우 큰 수축이 발생함에도 불구하고 고강도 AAS 콘크리트의 자기수축 거동에 대한 연구는 매우 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 물-결합재비가 0.40, 0.45, 0.50이고 알칼리 활성화제 첨가량이 $Na_2O$=5, 6, 7%인 AAS 모르타르 배합을 실시하여 굳지 않은 모르타르 특성(플로우, 응결시간)과 압축강도, 자기수축을 측정하였다. 실험 결과, 일반 콘크리트에 비해 매우 큰 자기수축이 발생하였고 W/B가 낮고 알칼리 활성화제 첨가량이 많을수록 자기 수축량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서 고강도 알칼리 활성 슬래그 콘크리트의 자기 수축을 줄이기 위해서는 수축 저감제의 사용 및 적절한 양생이 필요하다고 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.58-66
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• 2013

산업부산물인 고로슬래그 미분말 및 플라이애시를 적용하였던 선행 연구들과 차별하여 시멘트 킬른 더스트, 실리카퓸, 규사미분말 등의 기타 산업부산물을 사용한 알칼리 활성 무시멘트 모르타르의 품질특성을 검토하고자 하였으며, 그 결과는 다음과 같다. SF 치환의 경우 Plain에 비해 유동성이 저하되었으나 강도발현에는 우수한 경향을 나타내었으며, CKD와 SP의 사용량 증가에 따라 각각 유동성 및 압축강도가 증가하였다. 유동성 증진 및 초기강도 향상에 각 결합재의 고유입도분포와 높은 상관관계를 가지는데, 이는 입자사이즈가 큰 BS 및 FA 입자사이에 입자가 작은 CKD, SF 및 SP가 공극을 충진하여 연속입도곡선을 형성하는 것에 기인한 것으로 사료된다. BS 기반 조기강도 증진용 알칼리 활성 모르타르의 초기강도 향상 및 유동성 개선을 위해서는 고유의 입도분포를 가진 기타 결합재를 치환 사용하는 것이 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.56-63
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• 2020

The usage of OPC-free alkali activated ground granulated blast furnace slag(GGBS) mortar has been widely studied on the previous years, due to its advantages on sustainability, durability and workability. This paper brings a new view, aiming to classify the best application in situ for each mortar, according to the type and activator content. By this practical implication, more efficiency is achieved on the construction site and consequently less waste of materials. In order to compare the different activators, the following experiments were performed: analysis of compressive strength at 28 days, setting time measured by needles penetration resistance, analysis of total pore volume performed by MIP and permeability assessment by RCPT test. In general, activated GGBS had acceptable performance in all cases compared to OPC, and remarkable improved durability. Following the experimental results, it was confirmed that each activator and different concentrations impose distinct outcome performance to the mortar which allows the classification. It was observed that the activator Ca(OH)2 is the most versatile among the others, even though it has limited compressive strength, being suitable for laying mortar, coating/plaster, adhesive and grouting mortar. Samples activated with NaOH, in turn, presented in general the most similar results compared to OPC.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.1-12
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• 2021

본 연구에서는 가장 대표적인 AAM 중 하나인 규산나트륨 적용 AAS의 수화물 구성에 대한 화학양론 모델을 개발하고, 이 결과를 열역학적 모델 결과와 비교하였다. 기본적으로 Chen and Brouwers(2007a)의 모델을 기반으로 하였으며, 일부 수화물에 대한 최신의 데이터베이스를 적용해 일부 개선하였다. 계산된 AAS에 대한 결과는 또한 OPC의 그것과도 비교되었다. AAS의 화학양론 모델 기반 수화물의 부피 구성비는 열역학적 모델 결과에 비해 약 최대 20% 이내에서의 차이가 발견되었으며, w/b 및 활성화제량에 의한 변화량의 추이 역시 열역학적 모델의 결과의 그것과 거의 동일하였다. 특히 고정수량과 공극비는 두 가지 모델에 의한 계산 결과가 약 10% 이내의 차이로 근접하였다. 특히 고정수량의 결과는 실험값과도 거의 동일하였다. 그러나 수화물 및 기타 공극 등 각 상들의 부피에 의해 민감하게 결정되는 값인 화학수축의 경우 열역학적 모델에 비해 화학양론적 모델의 계산결과는 실험결과와 차이가 컸다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.302-309
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• 2019

본 논문은 5℃의 해수 환경에 노출한 알칼리 활성 플라이애시-슬래그 시멘트의 기본 특성에 관한 실험적 연구이다. 플라이애시와 슬래그의 배합비는 6:4, 7:3 및 8:2의 세 가지로 하였으며, 활성화제(수산화나트륨 및 규산나트륨)는 결합재 중량의 5%로 하였다. 실험 결과는 플라이애시의 치환율이 증가할수록 압축강도와 밀도는 감소하는 것으로 나타났으며, 또한 흡수율은 증가하는 것으로 나타났다. 경화된 샘플의 열중량 및 X선 회절분석을 통해 샘플 내에 생성된 반응물의 종류에는 변화가 없었으나, 슬래그의 치환율이 높을수록 C-S-H gel의 생성은 증가한 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 5℃의 해수에 노출된 알칼리 활성 플라이애시-슬래그 시멘트에서 플라이애시 보다 오히려 슬래그의 치환율이 샘플의 역학적 특성에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권4호
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• pp.321-329
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• 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.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.77-78
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• 2020

An alkaline activator was synthesized by dissolving waste glass powder (WGP) in NaOH-4M solution to explore its effects on the Class-C fly ash (FA) and ground granulated blast furnace slag (GGBS) based alkali-activated material (AAM). The compressive strength and porosity were measured, and (SEM-EDX) were used to study the hydration mechanism and microstructure. Results indicated that the composition of alkali solutions was significant in enhancing the properties of the obtained AAM. As the amount of dissolved WGP increased in alkaline solution, the silicon concentration increased, causing the accelerated reactivity of FA/GGBS to develop Ca-based hydrate gel as the main reaction product in the system, thereby increasing the strength. Further increase in WGP dissolution led to strength loss, which were believed to be due to the excessive water demand of FA/GGBS composites to achieve optimum mixing consistency. Increasing the GGBS proportion in a composite also appeared to improve the strength which contributed to develop C-S-H-type hydration.