• 콘크리트학회지
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• 제7권1호
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• pp.89-96
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• 1995

본 연구는 시멘트 경화체 중의 Cl 고정화 메카니즘을 규명하는 연구의 일환으로 시멘트의 C3A 함유량에 따른 Cl 고정화 효과를 세공용액 분석방법에 의해 조사한 것으로 C3A함유량 0.46 9.65%의 4가지 시멘트와 C3A를 함유하지 않은 초속경 시멘트 페이스트를 밀봉용기내에서 양생시켜 재령 28일에 세공용액을 추출하여 세공용액 중의 Cl 과 OH 농도를 측정, C3A함유량이 Cl 고정화에 미치는 영향을 검토한 것이다. 연구결과 세공용액 중의 Cl 농도는 NaCl 혼입량에 관계없이 시멘트 중의 C3A량이 증가함에 따라 낮아져 시멘트 경화체 내에서 Cl 의 고정화에 C3A가 매우 효과적임을 알 수 있었다. 세공용액의 Cl /OH 는 Cl 혼입량이 시멘트 중량의 0.3%인 경우 강재부동태막을 파괴하는 0.3보다 낮았으며 X선회절분석에 의해 C3A에 의한 고정화 메카니즘은 프리델씨염(Friedel's salt)의 생성에 의함을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.1-9
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• 2020

본 연구는 철근콘크리트 구조물의 염해 내구성 향상의 일환으로써, 보통 포틀랜드 시멘트에 실험체별 다른 비율의 칼슘 알루미네이트 시멘트와 합성 CA₂를 혼입하여 혼입 비율에 따른 염소이온 고정능력을 평가하였다. 침지 후 실험체의 물리·화학적 특성을 압축강도, 공극 구조, 수화물 분석으로 염소이온침투깊이를 EPMA를 통하여 고찰하였다. 클링커 조성에 CA가 34%미만일 경우 실험체의 조밀성이나 강도 발현 양상이 구조재료로서 사용 제한이 없을 것이라고 판단되었으며 CAC와 CA₂를 5:5비율로 혼입하여 실험체에 치환한 실험체가 CAC 혹은 CA₂만 치환한 실험체보다 염소이온 침투억제능력 과 AFm상 및 프리델 염 생성이 높은 것으로 확인할 수 있었다. 결과적으로, 시멘트 페이스트 대비 칼슘 알루미네이트 클링커 치환율이 증가함에 따라 일반적으로 염소이온 고정능력이 향상하였고, CA-CA₂비율에 따라 염소이온 고정 능력 및 염소이온 침투억제 능력에 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 실험 범위 내에서 CA-CA₂비율이 39:60이며 시멘트 페이스트 대비 10% 치환한 실험체인 M 10 가 가장 우수한 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.381-390
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• 2023

본 연구에서는 염해를 받은 콘크리트의 역학적 성능 평가를 수행하고, 실험 결과를 바탕으로 염소이온 농도에 따른 압축응력변형률 모델을 제시하였다. 염해를 모사하기 위해 콘크리트 배합 시 CaCl₂ 용액을 첨가하였으며, 염소이온의 농도는 결합재의 중량 대비 0, 1, 2, 4 %가 되도록 하였다. 콘크리트의 최대 압축응력 이후의 응력-변형률 곡선을 조사하기 위해 변위 제어를 통해 압축강도를 측정하였다. 염소이온 농도가 1 %인 경우에는 최대 압축응력이 증가하였으나, 염소이온 농도가 2 % 이상인 경우에는 최대 압축응력이 감소하였다. 최대 압축응력에서의 변형률의 경우 재령 7일의 시편에서는 염소이온 농도에 따른 경향이 나타나지 않았다. 재령 28일의 시편에서는 염소이온 농도가 증가함에 따라 감소하였다. 재령 28일의 최대 압축응력와 변형률의 변화를 이용하여 Popovics model에 기반한 응력-변형률 곡선 모델을 제시하였다. 염소이온의 농도 증가에 따른 역학적 성능 저하의 원인을 조사하기 위해 수화생성물 분석을 수행하였다. 염소이온의 농도가 증가함에 따라 Friedel's salt가 증가하고, portlandite가 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.537-540
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• 2006

Over the past few decades, a considerable number of studies on the durability of concrete have been carried out extensively. A lot of improvements have been achieved especially in modeling of ionic flows. However, the majority of these researches have not dealt with the chloride binding isotherm based on the mechanism, although chloride binding capacity can significantly impact on the total service life of concrete under marine environment. The purpose of this study is to develop the model of chloride binding isotherm based on the individual mechanism. It is well known that chlorides ions in concrete can be present; free chlorides dissolved in the pore solution, chemical bound chlorides reacted with the hydration compounds of cement, and physical bound attracted to the surface of C-S-H grains. First, sub-model for water soluble chloride content is suggested as a function of pore solution and degree of saturation. Second, chemical model is suggested separately to estimate the response of binding capacity due to C-S-H and Friedel's salt. Finally, physical bound chloride content is estimated to consider a surface area of C-S-H nano-grains and the distance limited by the Van der Waals force. The new model of chloride binding isotherm suggested in this study is based on their intrinsic binding mechanisms and hydration reaction of concrete. Accordingly, it is possible to characterize chloride binding isotherm at the arbitrary stage of hydration time and arbitrary location from the surface of concrete. Comparative study with experimental data of published literature is accomplished to validity this model.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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• pp.33-39
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• 1999

This study was conducted to confirm the effect of bypass dust on the hydration and mechanical properties of the cement pastes and mortar obtained from ordinary Portland cement (OPC), OPC-slag and OPC-fly ash system. The rate of heat evolution is accelerated with the content of By-pass Dust(BD). total heat evolution increased because alkali-chlorides activated the hydration of blended cement. Compressive strength and bound water content show maximum value at 5wt% By-pass Dust(BD) on each curing time in ordinary Portland cement and slag blended cement. Ca(OH)2 content of Ordinary Portland Cement increased as the content of BD and curing time. In blended cement, the formation of Ca(OH)2 is active at early hydration stage. By pozzolanic reaction, the content of Ca(OH)2 is decreased as curing time goes by. According to the BD content stable chlorides complex of Friedel's salt (C3A·CaCl2·10H2O) is created. Due to the hydration activation effect of chlorides and alkali we observed Type II C-S-H, which developed into densest microstructure.

• 한국세라믹학회지
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• 제24권1호
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• pp.77-85
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• 1987

Hardened cement paste is mainly affected by corrosion of sulphate and chlorine ions in sea water. In this investigation, many specimens were made with the cement clinker minerals such as C3S, C3A, C4AF and their mixture according to cement composition added various blending materials. After the specimens were immersed in 4% MgSO4 and MgCl2 solutions, the product of reaction, the microstructure of specimen and Ca+2 ion leached in the solution were studied. The formation of Ca(OH)2 in the specimen of C3S is reduced relatively by adding pozzolanic admixtures. The chlorine ion is easily diffuse into the C3S specimen and produced CaCl2 compound, and it makes the specimen porous by leaching out itself into the solution. The specimen of C3A, C4AF are broken down by expanding reaction of ettringite and gypsum compound produced in the MgSO4 solution. At a later period, the ettringite is transformed into gypsum and 5MgO.2Al2O3·15H2O. The C3A in the MgCl2 solution combines chlorine ion to form Friedel's salt and prevents the diffusion reaction of chlorine ion into the specimen. Granulated slag shows inferior effect on the resistance of the specimen in MgSO4 solution by forming ettringite and gypsum, but good result in MgCl2 solution. Pozzolanic materials, on the whole, offer noticable effect on the resistance of the specimen in both solutions.

• 자원리싸이클링
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• 제10권5호
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• pp.36-43
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• 2001

The chlorine component in fly ash from municipal solid waste incineration ash was removed by water washing for the purpose of recycling fly ash as a raw material of ordinary portland cement. The samples were a different kind of 리y ashes using $Ca(OH)_2$and NaOH as media of wet scrubber for flue gas cleaning. The content of soluble salts of fly ash using $Ca(OH)_2$and NaOH was 32.8%, 50.1% and the content of chlorine component, 22.9% and 26.0% respectively, which was KCl, NaCl, CaC1OH mainly. When each fly ash was washed using water under conditions of a agitation speed of 300 rpm, a liquid to solid ratio of 10, most soluble salts in fly ash were dissolved within 30 minutes and the content of chlorine component in ash was diminished to the content of 4.4%, 2.O% at $20^{\circ}C$ and 1.7%, 0.8% at $50^{\circ}C$ respectively. And the main compound of residual chlorine component in ash after water washing was friedel`s salt ($3CaO.A1_2$$O_3$.$CaCl_2$.$10H2$O). From analysis results of water quality for wastewater by water washing, the components exceeding discharged wastewater standard were only Pb and Cd. But As pH was controlled to 10 with addition of $CO_2$(g) or $Na_2$$_CO3$in water, the concentration of heavy metals such as Pb and Cd was also under discharged wastewater standard.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.35-42
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• 2006

본 연구는 시멘트/Fe(II) 시스템에서 TCE의 환원성 탈염소화에 관여하는 유효반응성분을 규명하기 위하여 수행되었다. 먼저 시멘트 자체에 존재하거나 혹은 그 수화물에 존재하는 성분을 다량 함유하고 있는 hematite(${\alpha}-Fe_2O_3$), lepidocrocite(${\gamma}$-FeOOH), akaganeite(${\beta}$-FeOOH), ettringite($Ca_6Al_2(SO_4)_3(OH)_{12}$)를 대상으로 TCE 분해실험을 수행하여 이러한 물질이 시멘트/Fe(II) 시스템에서 탈염소반응에 관여할 수 있는지 고찰한 결과, hematite가 잠재적 유효반응성분으로 선정되었다. 각 시스템의 반응속도상수를 비교해 본 결과 200 mM Fe(II)에 hematite와 CaO를 1 : 4(몰비)로 주입한 시스템($k\;=\;0.637\;day^{-1}$)이 기존의 cement와 Fe(II)을 이용한 경우($k\;=\;0.645\;day^{-1}$)와 가장 비슷한 동력학적 분해경향을 보인다는 것을 알 수 있었다. 처음에 pH 조절이 주목적으로 주입되었던 CaO 역시 분해반응에서 중요한 역할을 담당하는 것으로 나타났는데, CaO 첨가량이 증가할수록 hematite/CaO/Fe(II) 시스템의 분해능은 증가하다가 CaO 양이 일정 수준에 다다르면 증가세가 둔화되는 경향을 보여 주었다. SEM(Scanning Electron Microscopy) 분석을 통해서는 hematite/CaO/Fe(II) 시스템 내에서 분해능이 커질수록 육각형 판상의 결정이 새롭게 형성된다는 것을 확인 할 수 있었으며 이 결정은 portlandite, green rust($SO_4$), Friedel's salt 등일 가능성이 높은 것으로 판단되었다. 그리고 동일 시료의 XRD(X-Ray Diffraction) 분석을 통해서는 hematite, magnetite/maghemite, green rust($SO_4$)의 존재를 확인할 수 있었다. SEM 및 XRD 분석에서 공통적으로 나타나는 green rust($SO_4$)가 유효반응성분일 가능성이 높다고 판단되었다.