• 콘크리트학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.619-626
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• 2008

환경문제에 대한 높은 관심으로 친환경 콘크리트의 개발을 위해 많은 연구가 수행되어지고 있으며, 특히 콘크리트 배합 시 시멘트 사용량을 줄이기 위한 노력이 계속되고 있다. 시멘트 사용량을 줄이기 위한 방법으로 고로슬래그, 플라이애쉬, 메타카올린 등 포졸란반응재료들이 혼화재료로 많이 사용되고 있다. 우리나라 전역에 널리 매장되어 있는 황토는 친환경 재료로서 황토를 활성화시킨 활성황토는 포졸란반응을 하는 메타카올린계의 일종으로 콘크리트의 혼화재료로 활용성이 증가하고 있다. 또한 재생 PET섬유는 폐 PET병을 재활용하여 만든 친환경재료로서 콘크리트에 혼입되어 미세균열을 제어하는 역할을 한다. 하지만 보강섬유를 혼입한 콘크리트에 대한 연구는 아직도 미비한 실정이고 활성황토를 혼화재로 사용한 철근 황토 콘크리트의 경우 활성황토 혼화재의 포졸란반응과 보강섬유의 보강 효과가 복합적으로 나타날 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 에너지 절약 차원에서의 친환경 재료인 활성황토와 재생 PET 섬유를 혼입한 철근콘크리트 보의 거동 특성을 확인하기 위하여 재생 PET섬유를 혼입한 철근 황토콘크리트 보 시험체를 제작하여 휨 거동을 수행하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.299-308
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• 2016

본 연구에서는 플라이애시와 고로슬래그시멘트를 혼합한 결합재에 알칼리 활성화제와 해수 및 증류수를 사용하여 제작한 경화된 시편에 대해 물리적 및 미세구조 특성을 분석하였다. 플라이애시와 고로슬래그시멘트의 결합재 혼합 중량비는 6:4, 7:3 및 8:2로 하였으며, 수산화나트륨과 규산나트륨을 결합재의 각각 5wt%로 하여 활성화제로 사용하였다. 재령 3, 7 및 28일에 대해 압축강도 및 흡수율을 측정하였으며, 재령 28일에 XRD, TGA 및 MIP 시험을 실시하였다. 배합수의 종류와 관계없이, 알칼리 활성화된 결합재는 고로슬래그시멘트 혼합비가 증가할수록 ettringite 및 C-S-H의 생성량이 많아졌으며, 또한 50 nm 보다 큰 공극들이 줄어듦에 따라 압축강도가 높아지는 결과를 보여주었다. 본 연구의 모든 배합에 대해서 공통적으로 확인된 반응생성물로는 C-S-H, $Ca(OH)_2$ 및 calcite인 것으로 나타났다. 해수를 사용한 시편들과 증류수를 사용한 시편들 내에 생성된 주요 반응생성물의 차이는 hydrocalumite인 것으로 나타났다. 각각의 결합재 혼합 중량비에 대해서 증류수 및 해수 사용에 따른 시편들의 압축강도에서는 배합수로 해수가 사용되더라도 증류수가 사용된 시편과 대체적으로 유사한 강도발현을 나타내었으며, 또한 재령에 따른 강도증진율이 증류수가 사용된 시편보다 뛰어난 경우도 확인되었다. 배합수로서의 해수 사용은 해수에 함유되어 있는 염화 이온(Cl-)이 결합되면서 생성된 hydrocalumite가 공극을 매우면서 시편 내의 총공극용적을 감소시키는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.400-408
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• 2003

염화물 이온은 철근의 부동태 피막을 파괴하여 부식을 촉진시키는 요인이며 철근의 부식은 콘크리트 구조물의 내구성뿐만 아니라 안전성에 가장 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 이러한 염해에 대해 적극적으로 대처하기 위하여 최근에는 공극률 슬래그 미분말의 사용이 본격화 되고 있다. 본 논문에서는 염해, 특히 보통 포틀랜트 시멘트 콘크리트 보다 우수한 염화물 이온의 침투저항성을 보유한 것으로 알려져 있는 공극률 슬래그 미분말 콘크리트에 대해 염화물 이온의 확산특성을 분석하였고, 염화물 이온의 거동을 해석할 수 있는 모델을 기존의 보통콘크리트 확산모델을 수정하여 제안하였다. 제안된 공극률슬래그 미분말 콘크리트의 염화물 이온 확산모델은 공극률슬래그 미분말 콘크리트에 대한 촉진염화물 분무실험 결과와 실제 RC 교량 교각부의 현장 염화물 실험결과와의 비교를 통하여 타당성을 검증하였으며, 검증된 모델을 이용한 해석과 실험을 통하여 고로슬래그 미분말 콘크리트의 염화물 이온의 침투에 따른 치환율 및 분말도에 따른 최적조건을 도출하였다. 고로슬래그 미분말 콘크리트의 염화물 이온 침투저항성은 고로슬래그 미분말을 사용함에 따라 보통 콘크리트에 비하여 우수하게 개선되었으며, 사용한 고로슬래그 미분말의 분말도보다 치환율에 영향을 더 받는 것으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.37-46
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• 2024

본 연구에서는 충격반향법(IE)을 활용하여 철근 부식 진전에 따른 콘크리트 손상 상태를 모니터링하였다. 길이 1500 mm, 폭 400 mm, 두께 200 mm를 갖는 세 개의 철근 콘크리트 시험체를 제작하였다. 각 시험체는 보통 포틀랜드 시멘트, 고로 슬래그 미분말, 플라이 애쉬를 혼합한 세 가지 콘크리트 배합을 활용하여 제작하여, 결합재 특성에 따른 손상특성을 관찰하였다. 콘크리트 내 철근 부식은 3% NaCl 용액에서 35일 주기의 습윤 및 건조 포화 과정을 거친 후 0.5 A 전류를 인가하여 가속화되었다. 전류인가 전 습윤-건조반복(철근부식 환경조성 또는 잠재기)단계에서 수집된 초기 IE 데이터는 건조상태가 IE 신호에 미치는 영향이 크기 않음을 보여주었다. 전류를 인가한 후에는 인가 시간 증가에 따라 IE 탁월주파수와 콘크리트 P파속도의 점진적인 감소 특성을 관찰할 수 있었다. 이러한 실험결과는 IE 데이터 모니터링으로 철근 부식으로 인한 콘크리트의 점진적 손상의 주요 특성(내부 손상 개시 및 전파 속도 등)을 포착할 수 있음을 보여준다. 따라서, 철근 부식에 따른 콘크리트의 점진적 손상의 평가 및 예측에 IE 모니터링이 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제8권5호
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• pp.171-176
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• 2009

The chloride threshold level (CTL) in mixed concrete containing, ordinary Portland cement (OPC), pulverized fuel ash (PFA) ground granulated blast furnace slag (GGBS), and silica fume (SF) is important for study on corrosion of reinforced concrete structures. The CTL is defined as a critical content of chloride at the steel depth of the steel which causes the breakdown of the passive film. The criterion of the CTL represented by total chloride content has been used due to convenience and practicality. In order to demonstrate a relationship between the CTL by total chloride content and the CTL by free chloride content, corrosion test and chloride binding capacity test were carried out. In corrosion test, Mortar specimens were cast using OPC, PFA, GGBS and SF, chlorides were admixed ranging 0.0, 0.2, 0.4, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0% by weight of binder. All specimens were cured 28 days, and then the corrosion rate was measured by the Tafel's extrapolation method. In chloride binding capacity, paste specimens were casting using OPC, PFA, GGBS and SF, chlorides were admixed ranging 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0% by weight of binders. At 28days, solution mixed with the powder of ground specimens was used to measure binding capacity. All specimens of both experiments were wrapped in polythene film to avoid leaching out of chloride and hydroxyl ions. As a result, the CTL by total chloride content ranged from 0.36-1.44% by weight of binders and the CTL by free chloride content ranged from 0.14-0.96%. Accordingly, the difference was ranging, from 0.22 to 0.48% by weight of binder. The order of difference for binder is OPC > 10% SF > 30% PFA > 60% GGBS.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.25-31
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• 2009

본 연구의 목적은 기존 흙 포장의 문제점인 장기적인 내구성 결여 및 균열발생을 보완한 친환경적 흙포장재를 개발하기 위한 것이다. 액상형태의 혼합이 용이한 무기질 결합재와 화강풍화토를 첨가량별로 배합하여 일축압축시험 및 투수시험을 실시하였다. 시험결과에 따라 적정 배합비를 산정하고 6가크롬($Cr^{6+}$)검출시험, 재령별 SEM촬영, 동결융해시험을 실시하여 적정성을 검증하였다. 연구 결과, 분말형 무기계 결합재의 배합비는 시멘트:플라이애시:석고의 비율이 각각 50:33:7이 가장 적합한 것으로 판단되었다. 그리고 6가크롬($Cr^{6+}$) 검출시험결과 6가크롬($Cr^{6+}$)의 발생량이 미미하였고, SEM촬영 결과 재령 3일에 에트린자이트 형성이 확인되어 재료가 화학적으로 조기강도 발현이 가능함을 알 수 있었다.

• Advances in concrete construction
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• 제9권6호
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• pp.537-545
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• 2020

In order to reduce the usage of cement slurry in grouting engineering and consume the tunnel excavation waste soil, a new geopolymeric grouting material (GGM) was prepared by combine completely weathered granite (CWG) and blast-furnace slag (BFS), which can be applied to in-situ grouting treatment of completely weathered granite strata. The results showed CWG could participate in the geopolymerization process, and GGM slurry has the characteristics of short setting time, high flowability, low viscosity, high stone rate and high mechanical strength, and a design method of grouting pressure based on viscosity evolution was proposed. By adjusted the content of completely weathered granite and alkali activator concentration, the setting time of GGM were ranged from 5 to 30 minutes, the flowability was more than 23.5 cm, the stone rate was higher than 90%, the compressive strength of 28 days were 7.8-16.9 MPa, the porosity were below 30%. This provides a novel grouting treatment and utilizing excavated soil of tunnels in the similar strata.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권4호
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• pp.301-306
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• 2015

이 연구에서는 해양 콘크리트의 균열저항성 및 내구성을 향상시킨 고성능 해양 콘크리트 개발 연구의 일환으로 광물질 혼화재를 혼입한 콘크리트의 강도, 수화발열 특성 및 염해저항성에 대한 해석적 평가를 실시하였다. 고로슬래그와 플라이애시를 광물질 혼화재로 검토하였으며, 고로슬래그 치환율은 70%까지 플라이애시 치환율은 40%까지 검토하였다. 해석검토 결과, 고로슬래그 및 플라이애시 치환은 모두 압축강도를 크게 저하시키는 결과를 보였으며, 수화발열 특성에서는 고로슬래그는 영향이 적은 반면, 플라이애시는 수화발열량 저감에 크게 효과가 있는 것으로 나타났다. 염소이온 침투 특성에서는 고로슬래그는 침투저항성을 증대시키는 반면, 플라이애시는 저하시키는 경향을 보였다. 해석적 평가를 통해 수화열과 염해내구성을 동시에 고려할 경우, 적절한 양의 고로슬래그와 플라이애시를 함께 사용한 3성분계 시멘트 배합 구성이 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권5호
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• pp.449-456
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• 2019

최근 비정형 건축물의 비중이 증가함에 따라 거푸집 재사용이 불가하여 건설폐기물이 증가하고 있는 추세이다. 또한 비정형 건축물 건축 시 생산자의 숙련도에 따라 비정형 패널의 품질이 결정되며 이에 따른 정확한 공사비 측정불가 및 인건비 증대라는 문제점이 있다. 본 연구는 이러한 비정형 건축물의 문제점을 보완하기 위하여 오차율이 적고 작업성이 좋은 최적의 배합을 찾는 것을 목표로 실험을 진행한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권6호
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• pp.244-249
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• 2023

본 연구에서는 고순도 C₃A 합성을 위해 다양한 실험 변수를 설정한 뒤 그에 따른 영향 인자를 확인하였다. 실험 결과 고순도 C₃A 합성을 위해서는 소성 온도가 가장 중요한 인자라고 판단되었으며, 합성량이 증가할 경우 소성 시간을 증가시켜야 한다고 판단되었다. 또한, 탄산칼슘이 C₃A의 초기 수화 반응에 미치는 영향을 확인한 결과 일반 시멘트와는 다르게 초기 반응 생성물로 모노카보알루미네이트가 생성되었으며, 수화 24시간 경과 후 모노카보알루미네이트가 헤미카보알루미네이트로 변환되는 것이 확인되었다. 또한, 탄산칼슘 함량에 따라 모노카보알루미네이트가 생성되는 양이나 속도가 상이한 것을 확인하였다.