본 연구에서는 실제 레미콘 공장에 납품되는 OPC 20회분의 시료를 채취하여 성적서상 분말도와 실측 분말도 간의 상관성을 분석하고, 아울러 종전에 연구된 액체밀도계법 밀도 값과 OPC 분말도간의 상관성을 분석하므로서 시멘트 분말도 신속 추정 가능성을 평가 하고자 하였다. 또한 납품된 시멘트 시료를 이용하여 시멘트 모르타르 상태에서 유동성, 공기량, 강도 등 제반 기초적 특성과 성적서 및 실측 분말도와의 상관성을 분석하고자 하였다. 실험결과 성적서상 OPC 분말도와 실측 분말도는 매우 낮은 상관성을 나타내었다. 또한, 액체밀도계 밀도 값과 OPC 분말도간의 상관성은 성적서상 분말도는 매우 낮은 상관성을 나타낸 반면, 실측 분말도는 매우 높은 상관성을 나타내었다. 이때 액체밀도계 3분밀도 값과 OPC 분말도가 가장 높은 상관성을 나타내었는데, 그 회귀식을 활용할 경우 액체밀도계를 사용한 OPC 분말도의 신속 품질 평가가 가능할 것으로 판단되었다. 또한, OPC 분말도와 모르타르 특성치의 상관관계로서 성적서상 분말도의 경우는 상관성이 거의 없는 반면 OPC 분말도가 클수록 유동성, 공기량, 응결시간 및 강도치는 모두 높은 상관성이 나타남을 확인할 수 있었다.
Rheological properties of ordinary portland cement (OPC) containing metakaoline (MK), granulated blast furnace slag (GBS) and polycarboxylate type superplasticizer (PCA) were investigated using a mini-slump test, sedimentation test and viscometer. Fluidity of cement pastes containing MK (OPC-MK, OPC-MK-GBS systems) with PCA were higher than those of the cement pastes without MK(OPC, OPC-GBS systems). Colloid suspensions with $0.1\%$ PCA were changed from stable sedimentation behaviors to flocculation behaviors in the OPC-MK, OPC-GBS and OPC-MK-GBS systems. The colloid suspensions showed stable sedimentation behaviors with PCA greater than $0.2\%$. The OPC system showed shear thinning behavior. However, the other systems showed weak shear thinning behaviors with PCA. Rheological properties of cement pastes were improved when MK and GBS were contained together. The rheological properties of OPC-MK, OPC-GBS and OPC-MK-GBS systems were improved by PCA added greater than $0.2\%$.
Due to the revised Korean standard KS L 5201 for Ordinary Portland Cement (OPC), the use of mixed cement has grown from 5% to 10%. This study investigates the hydration behavior of $C_3A$, asit is a cement mixture that is more commonly used than granulated blast furnace slag or limestone alone. Paste samples were prepared with either granulated blast furnace slag or limestone alone. Each sample was compared with the widely used Rietveld method with a cement mixture containing blast furnace slag or limestone. The hydration behavior of $C_3A$ in each OPC sample was assessed and results were analyzed. Granulated blast furnace slag promotes a high initial level of ettringite, but as the days passed, it promotes an increase in monosulfate, leading to cracks and expansion due to the penetration of sulfates in the solution. However, when limestone is added to the mixture, a transformation of ettringite to monosulfate occurs in the presence of the $CaCO_3$ in the limestone. It is considered that this produces hemi-carbonate and mono-carbonate and thus maintains the ettringite level.
본 연구는 대심도 조건에서 고효율 그라우팅 기술 개발을 목표로 하여, 다양한 주입 재료의 적용 가능성을 실험적으로 검증하였다. 1종 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)와 마이크로 시멘트(MC)의 입자 크기 분석 및 주입 모형 실험을 통해 각 재료의 주입성능을 평가했다. 국내 대심도 기준, 즉 지하 40미터 이하 조건에서 Barton's Cubic Network 이론을 활용하여 암반 절리 간격을 산정했으며, 선정된 조건에서 입자 크기의 통과 가능성을 분석한 결과, MC는 암반 절리 간격을 통과한 반면, OPC는 간극을 통과하지 못하였다. 실험 장치 및 면적 계산 프로그램을 활용한 주입 모형 실험 결과에 따르면, OPC는 입자 크기가 크기 때문에 주입에 실패한 반면, MC는 고점도 조건에서도 주입이 가능한 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로, 주입 재료에 따른 대심도 조건에서 그라우트 재료의 적용 가능성을 정량적 및 가시적으로 도출하였으며, 고점도 MC 재료는 대심도 암반 절리면 차수 보강에 효과적일 것으로 예상된다.
Raman spectroscopy is effective to investigate functional groups via molecular vibration. The technique offers the structural information of compounds including subtle changes in the chemical composition of local atomic coordination without critical damage. Thus, the effect of carbonation on the hydration characteristics of Portland cement under pre-curing conditions for carbonation was investigated via Raman spectroscopy in the present study. Gaseous CO2 was injected within 60 seconds, and the reaction time was varied from 0 minute to 90 minutes. The test results indicated that the Ca/Si ratio of C-S-H reduced immediately after mixing and then the C-S-H with a relatively high Ca/Si ratio coexisted as the reaction time increased. The calcium carbonates formed in the present study included calcite and amorphous calcium carbonates. The test results via Raman spectroscopy provide valuable information about the carbonation characteristics of OPC under pre-curing conditions for carbonation.
This study researched the effect of graphene nanoribbons (0.05 wt%) on cement-based materials' mechanical and electrical properties. The results were compared with the ordinary Portland cement (OPC) paste and OPC paste with the same content of carbon nanotubes. The experiment results showed that after curing for 28 days, the compressive and splitting tensile strength of the sample with graphene nanoribbons were increased by 17.8% and 6.6% compared to OPC paste, and its reinforced effect for cement-based materials was superior to carbon nanotubes. Besides, due to the excellent electrical properties of graphene nanoribbons, the sample reinforced by graphene nanoribbons had a lower electrical resistivity (135.5 Ω·m) than OPC paste (418.5 Ω·m) and paste with carbon nanotubes (175.5 Ω·m). This proved the promising application of graphene nanoribbons on cement-based materials.
Absorbent polymer-cement composites were fabricated by the semi-powder mixing OPC(ordinary Portland cement) with an absorbent polymer. The effects of absorbent polymer on the mechanical properties and the hydration characteristics were observed and the polymer-cement interaction also discussed. Absorbent polymer-cement composites showed the value of total porosity of 8vol% the value of 28 days flexural strength was up to 280 Kgf/cm2 in the case of absorbent polymer-cement composite at 1 wt% absorbent polymer content and microstructure of absorbent polymer-cement composite has been observed more dense than that of OPC paste. Accordingly the permeability of compositewas improved and so the moisture resistance was also increased. Adding polymer did not retard the hydration of OPC. It was considered from the results of IR(infrared) analysis that the functional group of absorbent polymer would be changed from unidentate to bidentate during by the hydration of cement minerals.
Due to the tendency of increase in demolished-concrete produced by alteration and deterioration of concrete structures, recycling of those demolished-concrete is necessary to solve the exhaustion of natural aggregate, in order to save resources and protect environment, especially being want of resources in Korea. For this purpose, concrete made with the pozzolanic cement and recycled aggregate was tested for compressive and tensile strength. The pozzolanic cement was a mixture of OPC(Ordinary Portland Cement) and pozzolans such as fly ash, other siliceous materials and early rapid hardening cement(ERC). It was found that the compressive strength of the pozzolanic cement was enhanced when 0.75% of ERC was dozed, as compared with OPC mortar. It was also shown that compressive and tensile strength of concrete with recycled aggregate and pozzolanic cement were higher than those of concrete with crushed stones and OPC. It was concluded that the pozzolanic cement influenced on the increase of concrete strengths with recycled aggregate.
Park, Sang-Jin;Jeon, Se-Hoon;Kim, Kyung-Nam;Song, Myong-Shin
한국세라믹학회지
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제55권3호
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pp.224-229
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2018
OPC production requires high calorific value and emits a large amount of $CO_2$ through decarbonation of limestone, accounting for about 7% of $CO_2$ emissions. To reduce $CO_2$ emissions during the Ordinary Portland Cement (OPC) production process, there is a method of reducing the consumption of cement or lower temperature calcination for OPC product. In this study, for energy consumption reduction, we prepared Hauyne-belite cement by calcination at a low temperature compared to that used for OPC and studied the early hydration properties of the synthesized Hauyne-belite cement. We set the ratios of Hauyne and belite to 8 : 2, 5 : 5 and 3 : 7. For the hydration properties of the synthesized Hauyne-belite cement, we tested heat of hydration of paste and the compressive strength of mortar, using XRD and SEM for analysis of hydrates. As for our results, the temperature for optimum synthesis of Hauyne-belite is $1,250^{\circ}C$. Compressive strength of synthesized Hauyne-belite cement is lower than that of OPC, but it is confirmed that compressive strength of synthesized Hauyne-belite cement with mixing in of some other materials can be similar to that of OPC.
The fineness degree of Ordinary Portland Cement (OPC henceforth) usually used in Korea's construction sites, is designated as over 2,800㎠/g. But the higher the fineness, the surface area of hydration reaction on water increases as well, resulting in large early age strength and high-intensity; so the trend is to prefer a high degree of fineness. But from a pore-space filling perspective, fine-particled cement is not always beneficial to intensity. Therefore in this study artificial modifications were given to cement fineness to analyze the effect of various fineness changes on the liquidity, air quantity and intensity of lean mixture cement mortar. As a result, the greater the degree of fineness, the better the cement was, with fine particle+OPC having the most satisfactory results due to consecutive particle distribution.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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