• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.377-380
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• 2008

경량콘크리트는 자중을 경감할 수 있다는 특징을 활용하여 다양한 용도로 건축 및 토목 구조물에 적용할 수 있다. 그러나 경량콘크리트의 성능은 사용된 경량골재의 물리적 특성에 의해 크게 좌우되어진다. 따라서 본 연구에서는 일반적인 콘크리트의 물결합재비부터 고강도 영역의 낮은 물결합재비까지의 콘크리트 배합범위를 대상으로 하여 국내외에서 제조 생산되고 있는 대표적인 구조용 인공경량골재 3종류의 품질 특성에 따른 경량콘크리트의 프레쉬 및 경화성상의 검토를 하였다. 그 결과 보통콘크리트에 비해 경량골재를 사용한 콘크리트의 경우가 슬럼프 로스가 다소 큰 것을 알 수 있었으며 재령별 강도발현은 보통콘크리트에 비해 경량콘크리트가 다소 낮은 것을 알 수 있으나 큰 차이를 나타내지는 않았다. 경량골재의 비조립형 및 조립형 골재에 따라서는 조립형 경량골재를 사용한 경우 비조립형 보다 양호한 콘크리트 성상을 나타냈으며 향후 철근부착 및 철근정착 등의 구조 부재성능 차원의 검토를 통해 판단될 필요가 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권2호
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• pp.82-86
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• 2011

인공경량 골재는 다결정질 소성체를 주 구성으로 하므로 골재 내부에 다량의 공극이 일정비율로 형성되는 것이 특징이다. 이러한 인공경량 골재는 조직 구조의 특성상 외부환경의 변화에 의해 수분이 비정상적인 이동을 보이는 경향이 있다. 다공질 재료의 수분 방출 특성은 일반적으로 기공률 및 기공크기 분포에 크게 좌우되지만, 인공적으로 소결 제조된 경우에는 표면에 생성된 치밀한 구조의 표피층에도 많은 영향을 받을 것으로 생각된다. 인공경량 골재 내부의 수분 이동에 미치는 요인은 골재내의 세공 및 공극의 분포와 형상, 크기, 그리고 프리웨팅 방법 등이 있으며 각 조건에 따라 상당한 차이를 보인다. 본 연구에서는 인공경량 골재를 제조하여 골재의 가압시 흡수 특성이나 침수시간에 대한 흡수율의 거동에 대한 명확한 규명을 함으로써 경량골재 펌프압송을 위한 기초적 자료를 제공하고자 하였다. 본 실험에 사용된 인공경량골재는 독일 'L'사의 상업용 인공경량골재와 본 연구팀이 제조한 2가지 조성의 인공경량골재를 사용하였으며, 골재 수분함침시간, 진공압력, 급냉조건을 변화시켜 골재의 흡수율을 측정하였다. 인공경량골재를 $300^{\circ}C$ 에서 급냉 하였을 경우 24시간 침수보다 높은 흡수율을 보였고, 진공압력에 따라 흡수율이 증가하는 경향이 있으며, -300 mmHg의 진공 압력시 24시간 침수보다 "L"사 골재는 54 %의 높은 증가를 보였으나 K622와 K73 골재는 비교적 적은 2 % 내외의 흡수율 증가양상을 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권1호
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• pp.47-53
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• 2011

미연탄소가 과량 함유된 석탄 바닥재와 준설토가 30 wt% 혼합된 모분말(parent batch powders)로 부터 인공골재를 제조하고 그 물성을 평가하였다. 특히 폐유리 또는 폐유리에 $Na_2O$를 5 wt% 첨가하여 제조된 프리트(NWG)의 혼합이 인공골재의 발포 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 모분말로 제조된 골재는 과량의 미연탄소가 소결을 방해하여 부피비중이낮았다. 그러나 모분말에 폐유리를 첨가하면 소결이 촉진되어 치밀화가 일어나고 부피 비중이 증가하였다. 한편 모분말에 NWG를 5 wt% 첨가하여 인공골재를 제조하면, 단순히 폐유리만 첨가한 경우에 비하여 부피비중 값이 감소하였다. 이는 고온에서 융제의 점도가 $Na_2O$ 영향으로 낮아짐에 따라 골재표면에 다량의 액상이 생성되었고 이로 인해 표면 액상에 가스가 포집되어 표피가 다공성을 나타내기 때문이다. 본 연구에서 $1100^{\circ}C$ 이상으로 소성된 시편은 부피 비중 1.15~1.34 및 흡수율 11~19 %을 갖는 경량골재의 특성을 나타내었으며, 발포 현상은 내부가 아닌 표피에서 발생되는 특징을 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권1호
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• pp.41-46
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• 2011

폐기물인 석탄바닥재와 준설토가 70 : 30(wt%)으로 혼합된 배치분말에 적니를 0~30 wt% 첨가하고 $1050{\sim}1250^{\circ}C$에서 10분 직화 소성하여 인공골재를 제조하고 그 물성을 평가하였다. 특히 인공골재의 발포특성에 미치는 적니 첨가량 효과를 분석하기 위해 비중 및 흡수율을 측정하고, 그 결과를 미세구조 결과와 연계하여 고찰하였다. 제조된 인공골재는 소성온도 및 적니 첨가량이 증가할수록 발포성이 향상되어 경량화 되는 특징을 나타내었다. $1050{\sim}1150^{\circ}C$ 범위로 소결된 대부분의 인공골재는 잘 형성된 블랙코어 구조를 가졌으나, 적니가 첨가되고 $1200^{\circ}C$ 이상으로 소결된 시편들은 $Fe_2O_3$의 환원에 의한 과량의 가스 방출 및 액상 형성으로 인하여 블랙코어 부분이 시편 표피를 뚫고 나오는 현상이 나타났다. 특히 적니 30 wt%를 함유한 시편은 $1100^{\circ}C$ 이상으로 소결하면 폭발되어 여러 조각으로 흩어졌다. 본 연구에서 $1200^{\circ}C$에서 소결된 시편의 부피비중은 적니가 첨가되지 않은 것은 1.2, 적니가 20 wt% 첨가된 것은 1.0 이하의 경량골재 특성을 나타내었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권6호
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• pp.305-311
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• 2012

화력발전소에서 발생되는 석탄 바닥재(이하 바닥재로 칭함)를 재활용하기 위하여 이를 적점토와 혼합, 소성하여 인공골재를 제조함에 있어, 바닥재의 입도와 배합비를 실험변수로 하여 인공골재의 특성을 제어하였다. 채취된 바닥재는 2 mm 이상의 입자들이 38 wt% 존재하는 거친 입도를 나타내었으며, 미연탄 덩어리들과 다공성 슬래그들이 혼재하였으나, 이를 체가름 및 분쇄공정을 통하여 세립(100 ${\mu}m$ 이하) 및 조립(2 mm 이하) 입도를 갖는 2가지 바닥재로 분리하였다. $1100{\sim}1200^{\circ}C$의 조건에서 직화 소성된 인공골재의 물성 측정 결과, 세립 바닥재로 제조된 인공골재는 조립 바닥재로 제조된 경우보다 높은 부피비중과 낮은 흡수율을 나타내었다. 또한 조립 바닥재로 제조된 인공 골재는 내부에 다공성 슬래그와 미연탄 덩어리로 인해 불균일하고 치밀하지 못한 구조를 나타낸 반면, 세립 바닥재로 제조된 인공골재는 상대적으로 치밀하고 균일하였다. 본 연구를 통해 바닥재의 입도 및 조성변화를 통해 인공골재의 비중 및 흡수율을 각각 1.2~1.7 및 13~21 % 범위로 제어할 수 있음을 확인하였고, 따라서 바닥재 인공골재는 향후 건축/토목 등의 재료로 폭넓게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.126-127
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• 2020

Recently, as interest in environmental issues increases, minimizing carbon dioxide generated during cement manufacturing is a problem to be solved. In order to solve such a problem, it is required to use an industrial by-product of recycled aggregate, blast furnace slag, and circulating fluidized bed boiler fly ash to replace it on the basis of geopolymer(=cementless). This study examines the characteristics of eco-friendly artificial stone according to the mixing ratio of geopolymer-based recycled aggregate. As a result of the experiment, when the addition rate of the alkali stimulant was 15% and the mixing ratio of the circulating aggregate was 70%, the flexural strength and compressive strength were the highest. Density and water absorption decreased as density of circulating aggregates increased and water absorption increased. However, when the mixing ratio of the circulating aggregate exceeded 70%, the flexural strength and compressive strength decreased. Therefore, in order to obtain strengths meeting the KS standards, the mixing ratio of recycled aggregate was set to 70%, and artificial stone was manufactured using industrial by-products.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.597-599
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• 2012

인공경량골재의 제조기술 국내외 동향을 파악하기 위하여 특허 검색사이트인 KIPRIS에서 국내, 일본 및 미국의 관련 특허를 조사 분석하였다. 특허 검색을 위해 발명의 명칭에서 키워드로 국내 특허는 "경량골재"를 사용하고 일본과 미국의 특허는 "Lightweight Aggregate"를 사용하였으며 내용의 검토를 통하여 최종적으로 선정된 국내 34건, 일본 151건 및 미국 32건 총 217건의 특허기술을 대상으로 분석을 실시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4A호
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• pp.373-384
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• 2009

다공성 경량골재의 사전흡수수에 따른 콘크리트 수축 저감 효과의 정량적 평가와 부등수축해석모델 상수 제공을 위한 첫번째 단계로서, 수분이동모델을 설정하고 이에 따른 수분이동 특성상수인 유효수분확산계수, 수분용량, 습도공급도, 습도소모도를 물-결합재비, 골재 종류를 변수로 하여 측정하였다. 콘크리트 내, 외부 습도차에 의한 정상상태에서의 유효수분확산계수는 물-결합재비가 낮을수록 낮은 값을 나타내었으며 동일한 물-결합재비인 경우 일반골재를 사용한 배합이 경량골재를 사용한 배합보다 낮은 유효수분확산계수값을 나타내었다. 콘크리트 내 수분의 저장 능력 즉, 수분용량을 산정하기 위해 9가지 습도에서 콘크리트의 수분량을 측정하였으며 경량골재를 사용한 배합이 일반골재를 사용한 배합보다 모든 습도조건에서 수분량이 크게 나타났다. 일반 대기환경 습도 50% 이상 조건에서 적용할 수 있는 경량골재의 습도공급도를 측정하여 정량화 하였으며, 경량골재에서의 수분 방출량은 주변 습도에 반비례하고 시간에 비례하는 뚜렷한 경향을 나타내는 지수함수의 형태로 설정하였다. 시멘트 수화 자기건조에 의한 수분의 내부소모에 따른 콘크리트 내 습도소모도를 측정하였으며, 측정결과 물-결합재비 0.3의 경우 7~10일 이내의 초기재령에서 약 10% 내외의 급격한 습도감소를 나타내었으며 물-결합재비 0.4, 0.5의 경우 완만한 형태로 약 5%, 1% 내외의 습도 감소를 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권3호
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• pp.221-228
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• 2004

국내에서는 최근 구조물 증축에 필요한 경량골재를 중국 및 일본 등에서 수입해 사용하고 있는 실정이고, 환경오염에 대한 관심 또한 고조되면서 폐기물의 처리, 처분 문제가 심각하게 대두되고 있다. 이에 순수 국내 기술로 폐기물과 점토질 원료를 습식혼합, 로터리 킬른에서 소성하여 인공경량골재를 제조한 후 기본 물성을 평가하였고 경량콘크리트에 적용하여 강도특성을 고찰하였다. 인공경량골재의 절건비중은 1.4～1.7, 흡수율은 13～16%이었으며, 파쇄율은 약 30～55%로 강자갈이나 쇄석과 비교하여 10% 이상 높은 수치를 나타내었고 파쇄 형상에서도 차이를 보였다. 골재를 2mm 이하로 분쇄하여 TCLP 용출시험 후 추출된 여액을 ICP-AES로 분석한 결과, 검출한계 이하 또는 용출량 기준치 이하로 용출되었다. 제조된 인공경량골재를 사용한 경량콘크리트 공시체를 제작하여 슬럼프, 압축강도, 휨파괴변형 특성을 시험하였다. 시험 결과, 인공골재 치환율 30vo1%, 물시멘트비 45wt%인 공시체에서의 슬럼프 및 압축강도 특성이 가장 우수하였다. 경량골재 콘크리트의 슬럼프 및 압축강도 시험결과를 통해 도출된 최적배합을 바탕으로 경량콘크리트 패널을 제작하여 단열 및 차음특성을 시험한 결과, 평균 열관류율은 3.293W/$m^2$$^{\circ}C$로 쇄석콘크리트에 비해 약 15% 우수하였으며, 음향투과손실은 500Hz에서 50.9㏈로 기준치를 약 13% 상회하는 결과를 보였다.

• Computers and Concrete
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• 제14권5호
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• pp.547-561
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• 2014

Artificial neural networks (ANN) has been proven to be able to predict the compressive strength and elastic modulus of recycled aggregate concrete (RAC) made with recycled aggregates (RAs) from different sources. However, ANN is itself like a black box and the output from the model cannot generate an exact mathematical model that can be used for detailed analysis. So in this study, sensitivity analysis is conducted to further examine the influence of each selected factor on the output value of the models. This is not only conducive to the determination and selection of the more important factors affecting the results, but also can provide guidance for researchers in adjusting mix proportions appropriately when designing RAC based on the variation of these factors.