• 시멘트 심포지엄
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• 통권34호
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• pp.129-137
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• 2007

This paper presents a numerical model which can predict degree of cement mineral component, such as $C_3S$, $C_2S$, $C_3A$, $C_4AF$ and microstructure of hydrating cement as a function of water to cement ratio, cement particle size distribution, cement mineral components and temperature. In this model cement particles are parked randomly in cell space and hydration process is described using a multi-component intergrated kinetic model. The simulation result of degree of hydration of cement mineral component agrees well with experiment result. The content of cement hydration product, such as CSH and CH can be obtained as an accompanied result during hydration process. By introducing of equal-area projection method, water withdrawl mechanism and contact area among cement particles can be considered in detail. By using proposed method, pore size distribution of hydrating cement is predicted.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2007년도 제34회 시멘트 심포지엄
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• pp.129-137
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• 2007

This paper presents a numerical model which can predict degree of hydration of cement mineral component, such as $C_{3}S$, $C_{2}S$, $C_{3}A$, $C_{4}AF$ and microstructure of hydrating cement as a function of water to cement ratio, cement particle size distribution, cement mineral components and temperature. In this model cement particles are parked randomly in cell space and hydration process is described using a multi-component integrated kinetic model. The simulation result of degree of hydration of cement mineral component agrees well with experiment result. The content of cement hydration product, such as CSH and CH can be obtained as an accompanied result during hydration process. By introducing of equal-area projection method, water withdrawl mechanism and contact area among cement particles can be considered in detail. By using proposed method, pore size distribution of hydrating cement is predicted.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.66-74
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• 2016

본 연구는 고로슬래그 미분말 (GGBFS),플라이애시 (FA) 그리고 실리카 퓸( SF)을 각각 세 종류와 네 종류로 시멘트와 혼합한 다성분계 시멘트의 특성 연구에 관한 것이다. 물-결합재 비는 0.45 이다. 본 연구에서는 혼화재료를 시멘트의 50%와 60% 비율의 두 가지로 치환하였으며, 각 배합에 대해서 GGBFS는 20~40%, FA는 5~35% 그리고 SF는 0~10%를 배합하여 기초특성에 관한 실험을 수행하였다. GGBFS/FA 비와 SF 치환율에 따른 다성분계 시멘트에 대해 압축강도, 물 흡수율, 초음파 속도 (UPV), 건조수축 그리고 XRD 분석을 수행하였다. 실험결과 SF를 치환함에 따라 흡수율은 감소하고 압축강도, UPV와 건조수축은 증가하였다. 이러한 압축강도, 흡수율 그리고 UPV 등의 결과는 SF의 혼합률이 증가함에 따라 용출된 수산화칼슘을 소비하여 CSH의 형성에 기여하기 때문이다. 각 SF 혼합률에서 GGBFS/FA 비가 증가함에 따라 강도, 흡수율 그리고 UPV도 증가하였다. GGBFS/FA 비와 강도, 흡수율, UPV는 선형적인 관계를 나타내었다. 본 연구를 통해 GGBFS/FA비와 SF 치환율은 다성분계 시멘트의 기초 특성에 중요한 요소임을 발견할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.593-600
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• 2016

본 연구는 알칼리 활성화된 다성분계 시멘트에서 카올린(kaolinite, KA)의 효과에 다른 강도 특성에 관한 것이다. 연구에는 고로슬래그 미분말(GGBFS), 플라이애시(FA), 실리카 퓸(SF) 그리고 카올린(KA)을 결합재로 사용하였다. 시험체는 20% ~ 70% GGBFS, 10% ~ 60% FA, 10% SF(고정 비율) 그리고 10% ~ 50% KA의 범위로 혼합하였다. 물/결합재 비는 0.5이다. 결합재는 수산화나트륨(NaOH)과 규산나트륨($Na_2SiO_3$)을 전체 결합재(GGBFS + FA + SF + KA) 중량의 10% (10% NaOH + 10% $Na_2SiO_3$)비율로 사용하였다. 실험은 압축강도, 물 흡수율, 초음파 속도, 건조수축과 X-ray diffraction (XRD)를 수행하였다. 압축강도는 KA의 양이 증가할수록 감소하였다. 강도감소의 중요한 원인중 하나는 GGBFS 또는 FA와 비교하여 KA의 낮은 활성화 때문이다. 수화가 진행되는 동안 KA는 완전하게 반응하지 않았다. 또한 KA의 양이 증가할수록 UPV는 모든 시험체에서 감소하였다. 건조수축과 물 흡수율은 KA의 양이 증가함에 따라 증가하였다. 이러한 시험결과를 통해 다성분계 시멘트의 강도 특성은 KA와 GGBFS의 양에 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.140-143
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• 2004

Heat of hydration of concrete under different curing temperatures can be characterized with knowledge of the thermal activity, the heat rate at the reference temperature, and the total heat of hydration of the mixture. The so-called multi-component hydration model incorporates the effect of following variables: cement chemical composition, cement fineness, secondary cementitious powders, mixture proportions, and concrete properties. However, the model does not consider the use of silica fume as a secondary cementitious powder. Therefore, the model that quantifies the heat of hydration due to the use of silica fume is needed. In this thesis, the effects of silica fume on heat of hydration are evaluated and the influence on the heat of hydration are also quantified to be included in the model, so that the analysis using modified multi-component hydration model for silica fume concrete provides more accurate results than normal concrete.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.565-566
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• 2009

Supplementary cementing materials (SCM), such as silica fume, slag, and low-calcium fly ash, have been widely used as mineral admixtures in high strength and high performance concrete. Due to the chemical and physical effect of SCM on hydration, compared with Portland cement, hydration process of cement incorporating SCM is much more complex. This paper presents a numerical hydration model which is based on multi-component concept and can simulate hydration of cement incorporating SCM. The proposed model starts with mixture proportion of concrete and considers both chemical and physical effect of SCM on hydration. Using this proposed model, this paper predicts the following properties of hydrating cement-SCM blends as a function of hydration time: reaction ratio of SCM, calcium hydroxide content, heat evolution, porosity, chemically bound water and the development of the compressive strength of concrete. The prediction results agree well with experiment results.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.139-147
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• 2022

이 연구에서는 다양한 결합재를 혼합하여 고강도 저알칼리형 인공어초용 시멘트 복합체를 설계하고 ME 방식 3D 프린터 출력 가능성을 평가했다. 그 결과, 3D 프린팅이 가능하도록 시멘트 복합체의 유동성을 조절하기 위해서는 물-결합재비, 규사-결합재비, 규사의 종류 등을 제어하는 것이 중요한 것으로 판단된다. 출력이 가능한 정도의 흐름값을 달성한 뒤 3D 프린터 출력물의 표면품질을 양호하게 유지하기 위해서는 증점제 첨가량을 조절하는 것이 필요하다. 또한, 알파형 반수석고를 사용한 배합에서는 급결효과를 제어하기 위해 응결조절제를 사용해야하며 이 배합의 흐름값을 유지하는 시간을 도출하여 출력시 적용하는 것이 필요하다. 재료의 요구 강도를 얻기 위해서는 우선 출력이 가능한 수준의 유동성을 만족시킨 후, 배합을 조정하면 가능하다. 알파형 반수석고를 포함한 다성분계 결합재의 사용으로 저알칼리형 인공어초용 3D 프린팅 배합을 설계하고 출력성을 확인하였으나, 알칼리 저감 효과를 정량적으로 평가하기 위해서는 추후 연구가 필요하다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.124-132
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• 2018

본 연구는 다성분계 고유동 모르타르의 특성에 관한 연구이다. 보통 포틀랜드 시멘트(OPC), 고로슬래그 미분말(GGBFS), 칼슘설포알루미네이트(CSA) 그리고 초속경시멘트(URSC)를 혼합한 결합재이다. GGBFS는 OPC 질량에 대해 30%(P7 series), 50%(P5 series) 그리고 70%(P3 series)치환하였고, CSA와 URSC는 10%와 20%를 치환하였다. 혼화제는 폴리카르복실계를 사용하였다. 모든 배합의 물-결합재 비(w/b)는 0.35로 일정하다. 실험은 미니슬럼프, V-funnel, 압축강도 그리고 건조수축을 측정하였다. 실험결과 CSA와 URSC의 치환율이 증가하면 혼화제 사용량, V-funnel 시간 그리고 압축강도는 증가하였다. 또한 응결시간과 건조수축은 CSA와 URSC의 치환율이 증가함에 따라 감소하였다. CSA는 건조수축을 감소시키지만 URSC는 효과가 미미하다. CSA와 URSC를 혼합한 결합제는 상호보완 작용에 의해 건조수축 감소 효과가 컸다. 이는 URSC의 초기강도 향상효과와 CSA의 팽창과 장기강도 향상효과 때문이다.

• 한국해양공학회지
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• 제26권3호
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• pp.26-32
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• 2012

Recently, concrete using multicomponent blended cement has been required to increase the freeze-thaw and sulfate resistances of concrete structures exposed to a marine environment. Thus, the purpose of this study was to propose the use of concrete containing multicomponent blended cement as one of the alternatives for concrete structures exposed to a marine environment. For this purpose, batches of concrete containing ordinary portland cement (OPC), binary blended cement (OPC-G, G: ground granulated blast slag), ternary blended cement (OPC-GF, F: fly ash), and quaternary blended cement (OPC-GFM, M: mata-kaolin) were made using a water-binder ratio of 50%. Then, the durability levels, including thesulfate and freeze-thaw resistances, were estimated for concrete samples containing OPC, OPC-G, OPC-GF, and OPC-GFM. It was observed from the tests that the durability levels of the concrete samples containing OPC-G and OPC-GF were found to be much better than that of the concrete containing OPC. The optimum mixing proportions were a40% replacement ratio of ground granulated blast slag for the binary blended cement and a30% replacement ratio of ground granulated blast slag and 10% fly ash for the ternary blended cement.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.735-738
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• 2004

In this study, it was founded to make the optimal mixture for producing concrete which is self-compacting, yet, and generates low heat of hydration by using fly ash, blast furnace slags and limestone powders as binders in addition to cement while using super-plasticizers and viscosity agents as admixture agents. The structural behaviors of the concrete produced with the selected mixture were compared with those of the concrete currently using for construction of nuclear power plants. The study shows that the blended high fluidity concrete including limestone is better in workability and durability than the concrete currently in use for nuclear power plants.