• 한국결정성장학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.257-262
• /
• 2015

현재 전 세계적으로 지구온난화의 주범인 $CO_2$ 저감을 위한 노력을 하고 있으며, 산업발전에 필요한 화력발전 등에서 발생한 부산물을 재활용하는 방안이 시급하다. 따라서 본 연구는 산업부산물인 비산재와 폐기물 슬래그를 이용하여 모르타르 경화체를 제작하였으며 알칼리 활성화제 첨가에 따른 물성을 비교하기 위해 비교적 낮은 농도인 3 M의 NaOH solution을 사용하였고, 이 경화체에 초임계 이산화탄소 조건($40^{\circ}C$, $80kgf/cm^2$ pressure, 60 min)에서 탄산화를 통하여 $CO_2$를 경화 체내에 안정적으로 고정화 시켜 이에 따른 물성을 평가하였다. 탄산화 인자인 CaO의 함량이 많을수록 탄산화율은 높게 나타났으며, 탄산화 후 무게변화율이 최대 약 12 % 증가하였다. 탄산화 후 압축강도는 전과 비슷한 수준이었으며, 이를 통해 탄산화를 통해 $CO_2$를 안정하게 고정화시킨 친환경 소재에 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 또한 탄산화 반응 후에 생성되는 $H_2O$로 인해 추가적인 양생을 통해 장기적인 관점에서 탄산화를 통해 물성향상 또한 기대해 볼 수 있을 것으로 생각된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제23권3호
• /
• pp.265-272
• /
• 2011

콘크리트는 건축물을 구성하는 가장 중요한 재료이지만, 단순한 색상에 의해서 도시 경관을 손상시키는 주요 요인으로 인식되어 왔다. 콘크리트의 이러한 제한점을 개선하기 위하여 안료를 사용하거나 페인팅의 방법에 의해 다양한 색상을 구현하고 있지만, 안료의 사용은 비용 상승을 유발하고 페인트의 경우에는 내구적인 피막을 얻는 것이 어렵다. 최근 콘크리트의 컬러화 방안으로서 착색용 산화제를 사용하는 것이 제안되고 있지만, 사용한 경험이 부족하여 안정적 사용을 위한 체계적인 연구가 필요한 실정이다. 착색용 산화제는 금속이온을 함유한 산성계열의 용액으로 콘크리트 부재에 도포하여 색상을 구현한다. 용액은 Cl성분을 바탕으로 갈색은 Fe, 흑색은 Mn과 Cr, 녹색은 Cu, 적색은 Fe와 Cr이 함유되어 있다. 착색용 산화제는 일시적인 도포로 매우 얇은 착색층을 형성시켜 컬러를 구현하는 것으로, 비교적 용이하게 색상을 구현하는 것이 가능하다. 이 연구는 착색용 산화제를 모르타르 표면에 도포하여 구현된 색상의 특성과 색상을 나타내는 피막의 미세 구조 및 화학적 조성을 검토하였다. 색상은 자연스러운 얼룩의 형태이다. 표면의 변화는 육안으로 확인할 수 없었지만, 미세 구조는 거칠어 졌으며 수화 생성물의 결정인 수산화칼슘과 C-S-H 겔을 관찰할 수 있었다. 표면 거칠기는 산술 평균 거칠기와 단면 굴곡 모두 동일하게 증가하였다. 표면경도는 도포하지 않은 경우와 비교하여 유사하거나 높다. pH는 모르타르에 대해 약 10% 저하된다. 화학적 구성은 모르타르의 원소인 Ca, Si, Al은 감소하고, 시멘트에 함유되어 있지 않는 Mn, Cr, Cu가 생성되고, Fe와 알칼리 원소인 K 및 Na는 증가하는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
• /
• 제17권2호
• /
• pp.83-89
• /
• 2007

충격반향기법은 특정 매질에 충격을 가하여 매질의 동적 불성을 측정할 수 있는 비파괴 시험법이다. 본 연구에서는 암석시편에 충격반향기법을 수행할 수 있는 시험장비를 설치하고, 동적 물성치를 측정할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이를 통해 국내 5개 지역에서 채취한 암석 시료 및 시멘트 모르타르와 알루미늄 합금에 대해 시험을 수행하여 동적 물성치를 측정하고, 1회의 충격시험으로 종파 및 횡파의 공진주파수와 감쇠비를 결정하였다. 그 결과. 동탄성계수와 정탄성계수는 10%내외의 차이를 가진 결과치가 도출되었고, 동포아송비는 정포아송비에 비해 0.07 이상 높은 값이 측정되었다. 또한 풍화도가 높거나 절리가 발달한 암석일수록 감쇠비가 증가하는 현상을 관찰하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제15권5호
• /
• pp.670-678
• /
• 2003

최근 폐기물 재활용에 대한 관심이 지대해 지기 시작하면서 많은 연구가 진행 중에 있다. 그 중 석탄회의 재활용 연구로는 시멘트 대체제로 및 고온소성법을 이용한 인공골재 개발등의 연구가 진행되었으나, 경제성에 있어서 부적합하였다. 본 연구에서는 비소성 고형화 기술을 사용하여 석탄회를 재활용한 건설재료의 토목, 건축 구조분야에 실용화하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 재령에 따른 압축강도의 회귀분석을 하였고, 압축강도와 할선탄성계수를 구하였다. 그리고 Lineweaver와 Burk 방법을 적용하여 건조수축의 회귀분석을 실시하여 제안식을 도출하였다. 연구결과, 석탄회 경화체의 압축강도는 구조용 부재로 사용가능 한 수준이었으며 건조수축은 중용열 시멘트 모르터와 유사하였다. 또한, Bottom ash의 첨가가 석탄회 경화체 내부에서 골재의 역할을 수행하는 것으로 나타났다. 건조수축 양상을 중량감소율 측정결과와 종합하면 Bottom ash 치환율과 공시체 내부의 수분감소가 건조수축의 지배적인 요인임을 파악할 수 있었다. 또한 압축강도로부터 탄성계수를 추정하는 제안식은 본 연구에서의 압축강도 범위에서는 매우 높은 신뢰도를 보였다. 또한 Lineweaver와 Burk 방법으로 도출한 건조수축 추정 제안식도 매우 높은 신뢰도를 보였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제23권1호
• /
• pp.49-55
• /
• 2011

국내에서는 알칼리-실리카 반응에 의한 피해사례가 거의 보고된 바 없었고, 골재의 품질도 양호한 것으로 알려져서 알칼리-실리카 반응에 대하여 안전하다고 평가되었다. 그러나 최근 국내 일부 고속도로 콘크리트 포장구간에서 알칼리-실리카 반응에 의한 피해 사례가 보고되어 알칼리-실리카 반응에 대한 대책과 억제방안이 요구되고 있는 실정이다. 따라서 이 논문에서는 국내 콘크리트용 굵은골재를 대상으로 ASTM C 1260 촉진 모르타르 봉 시험방법을 이용하여 광물성 혼화재인 플라이애쉬, 고로슬래그미분말, 실리카퓸의 종류 및 혼입률에 따른 알칼리-실리카 반응성을 평가하고자 하였다. 혼화재 무첨가의 경우 재령 14일에 실트암과 이암은 'potentially deleterious expansion'으로, 규장질유리질 응회암과 안산암-1은 'innocuous and deleterious'로 판정되었다. 플라이애쉬 10, 20, 30% 혼입의 경우 플라이애쉬 10%를 혼입한 이암을 제외한 모든 시험편에서 재령 14일에 'innocuous behavior'로 판정되었으며, 고로슬래그 미분말 30, 40, 50% 혼입의 경우에는 모든 시험편에서 재령 14일에 'innocuous behavior'으로, 실리카퓸 5, 7.5, 10%를 혼입한 경우에도 모든 시험편에서 재령 14일에 'innocuous behavior'로 판정되어 광물성 혼화재의 알칼리-실리카 반응 억제 효과를 확인하였다. 따라서 현장여건에 따라 선택적으로 적용 가능할 것으로 판단된다.