• 콘크리트학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.773-784
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• 2008

동의 제련과정에서 생성되는 동슬래그의 건설용 골재 활용이 국내에서도 2004년부터 가능하게 되었으나, 현재까지 장기적인 안정성 즉, 내구성에 대한 충분한 판단자료가 미흡하여 실용화를 저해하는 한 요인으로 작용하고 있다. 본 연구에서는 동슬래그를 천연모래 (잔골재)의 부분 치환재로 사용한 콘크리트의 내구적 특성을 18 MPa 및 27 MPa급 상용 콘크리트에 대해 촉진 및 폭로 실험을 수행하여 규명하고, 이를 통해 동슬래그 콘크리트의 실용화를 가속시키기 위한 토대를 마련하고자 하였다. 실험결과, 동슬래그 30% 치환조건에서는 대부분의 천연모래를 사용한 배합과의 내구특성 차이가 크지 않은 것으로 나타났으며, 부순모래를 사용한 경우는 대체로 50% 치환조건과 유사한 것으로 확인되었다. 특히 8년간 진행된 폭로실험 결과에서도 천연모래만을 사용한 경우와 대비하여 동등한 정도의 내구성을 확보함은 물론, 저품위인 18 MPa 콘크리트의 경우에도 피복두께 20 mm까지 중성화에 도달하는 수명을 50년 이상 확보할 수 있음을 알 수 있었다.

• Computers and Concrete
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• 제31권2호
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• pp.111-121
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• 2023

The influence of material composition such as aggregate types, addition of supplementary cementitious materials as well as exposed temperature levels have significant impacts on concrete residual mechanical strength properties when exposed to elevated temperature. This study is based on data obtained from literature for fly ash blended concrete produced with natural and recycled concrete aggregates to efficiently develop prediction models for estimating its residual compressive strength after exposure to high temperatures. To achieve this, an extensive database that contains different mix proportions of fly ash blended concrete was gathered from published articles. The specific design variables considered were percentage replacement level of Recycled Concrete Aggregate (RCA) in the mix, fly ash content (FA), Water to Binder Ratio (W/B), and exposed Temperature level. Thereafter, a simplified mathematical equation for the prediction of concrete's residual compressive strength using Gene Expression Programming (GEP) was developed. The relative importance of each variable on the model outputs was also determined through global sensitivity analysis. The GEP model performance was validated using different statistical fitness formulas including R², MSE, RMSE, RAE, and MAE in which high R² values above 0.9 are obtained in both the training and validation phase. The low measured errors (e.g., mean square error and mean absolute error are in the range of 0.0160 - 0.0327 and 0.0912 - 0.1281 MPa, respectively) in the developed model also indicate high efficiency and accuracy of the model in predicting the residual compressive strength of fly ash blended concrete exposed to elevated temperatures.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.122-129
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• 2017

본 연구의 목적은 순환골재를 대량 사용하기 위한 것이다. 천연골재를 순환골재로 50% 치환한 보의 전단성능을 증진시키기 위하여 강섬유를 보강하였다. 강섬유 혼입율은 0%, 0.5%, 0.75% 및 1.0%이다. 실험 결과, 강섬유 혼입율 0.5%인 경우와 0.75%인 경우의 강도 및 변형능력이 비보강 대비 월등히 증진됨을 확인할 수 있었다. 기존 연구자의 전단강도식으로 실험체의 강도를 평가한 결과, Oh et al.(2008)의 전단강도식이 SFRC 보의 전단강도를 안전측으로 예측할 수 있는 것으로 평가되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.531-539
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• 2015

잔골재 표준입도를 고려하여 조파쇄 바텀애시를 혼입한 일반강도 모르타르의 성능을 실험적으로 분석하였다. 비교군으로서, 파쇄하지 않은 일반 바텀애시를 천연잔골재와 단순 치환하여 사용하였다. 바텀애시를 결합재와 일반 잔골재 사이의 입도를 갖도록 굵게 파쇄할 경우, 입자의 흡수율 및 표건상태 비중이 일반 잔골재 수준으로 조절되었다. 잔골재 표준입도를 고려해 조파쇄 바텀애시를 혼입하는 방법은, 바텀애시 원재료를 일반 잔골재와 단순 치환하던 기존의 배합방법에서 발생하던 모르타르의 유동성 감소 및 강도 감소를 동시에 막을 수 있는 해법이 될 수 있음을 확인하였다. 조파쇄 바텀애시를 30% 이내로 모르타르에 혼입할 경우, 모르타르의 동탄성계수 및 건조수축은 일반골재 모르타르에 비해 크게 변화하지 않았다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.87-93
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• 2018

건설 구조물에서의 고강도 콘크리트 사용은 꾸준히 증가하고 있다. 그러나 고강도 콘크리트는 상대적으로 낮은 물-바인더비를 가지고 있어 초기 재령에서 수화과정에 발생하는 수화열 및 수축 등으로 인해 균열 등과 같은 문제점이 발생으로 인해 그 대책이 시급한 실정이다. 최근에 수축을 저감할 수 있는 방법으로 내부양생에 대한 관심이 대두되고 있으며 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 고강도 및 하이볼륨 모르타르에 대해 인공경량골재(LWA)를 이용하여 내부양생 효과를 검증하고 여러 현장조건을 고려하여 양생조건(기중, 습윤, 수중)에 따른 압축강도 영향에 대한 연구를 수행하였다. 자기수축 실험을 통해 고강도 및 플라이애시를 혼입한 하이볼륨 모르타르에서 인공경량골재 혼입률이 증가할수록 수축저감 효과가 커지는 것을 확인하였다. 양생조건에 따라 압축강도 영향은 조금씩 다른 경향을 보이고 있으며, 기중 및 습윤 조건에서는 일반적으로 강도를 증가시키고 수중조건에서는 감소하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.540-548
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• 2002

본 연구는 굴양식장이 위치한 연안일대에 대량 방치되어 미관상 저해요인은 물론 환경오염의 요인이 되고 있는 폐굴패각을 수거하여 콘크리트 골재로써의 활용성을 검토하고 나아가 경량콘크리트 및 속빈 콘크리트 블록의 제조가능성을 살펴봄으로써 환경오염 방지 및 자원재활용을 추구하기 위한 기초적 실험자료를 제시하기 위하여 수행되었다. 이를 위해 굴패각 자체에 대한 물리ㆍ화학적 특성을 분석한 후 재령에 따른 굳지 않은 콘크리트 및 경화콘크리트의 재료 및 역학적 특성을 분석하였다. 실험결과 굴패각의 혼입으로 인한 새로운 화학반응이나 이상물질의 생성은 없는 것으로 판단되며, 일반골재에 대한 굴패각 대체율이 증가함에 따라 강도 및 작업성 문제가 발생하나 혼화제 및 석분의 사용으로 해결 가능한 것으로 판단된다. 강도 및 작업성 측면에서 10~13mm정도가 굵은골재로써 굴패각의 최적입경으로 나타났으며, 굵은골재 대체율이 50% 일 경우 단위용적 중량이 1993kg/㎥으로 약 10%정도의 경량화가 가능한 것으로 나타났다. 실제 속빈 콘크리트 블록을 제작하고 품질시험을 실시한 결과 잔골재의 50%를 굴패각으로 대체 사용하여도 강도 및 흡수율 기준을 거의 만족하는 것으로 나타나 충분한 활용성이 기대된다. 추후 내구성 및 경제성 등에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.192-201
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• 2023

본 논문에서는 천연 잔골재와 바텀애시 골재를 사용한 다공성 콘크리트의 강도 특성을 분석하였다. 본 연구에서는 천연 잔골재와 바텀애시를 사용하여 각 골재의 재료 특성을 파악 한 후, 다공성 콘크리트의 골재로 사용하였다. 물-바인더 비는 0.25으로 고정하고, 가압다짐 수준을 0.5, 1.5 및 2.5 MPa 값으로 지정하여 다공성 콘크리트 시편을 제작하였다. 단위질량, 초음파속도, 압축강도, 및 휨인장강도를 실험을 진행하고 분석을 수행하였다. 가압다짐 수준이 증가하고, 바텀애시 대비 잔골재 치환율이 증가하면 단위질량, 초음파속도, 압축강도 및 휨인장강도는 증가하였다. 또한, 회귀분석을 통해 다공성 콘크리트의 단위질량과 압축강도 및 휨인장강도의 상관관계를 제시하였다. 단위질량과 강도 특성은 서로 비례하며 증가하는 상관관계를 나타냈다. 또한, 본 연구의 실험별 회귀 분석을 선행연구와 해외 논문의 실험 결과와 비교하여 상관계수(R²) 값을 분석하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.161-168
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• 2023

전로슬래그는 용광로에서 생산된 선철을 용융강으로 정제하는 과정에서 배출되는 부산물로, 컨버터에서 생산되는 양의 약 15 %가 배출된다. 이 전로슬래그는 유리 CaO 함량이 높아 콘크리트 골재로 사용 시 팽창균열 가능성이 있어 재활용이 어렵다. 이를 해결하기 위해 전로슬래그를 야드에서 숙성시키지만 완벽하게 제어하기는 어렵다. 본 연구에서는 전로슬래그에 모르타르 제제를 혼합하여 연구를 수행함으로써 골재가 아닌 시멘트 대체재로 전로슬래그를 사용할 수 있는 가능성을 검토하였다. 실험에 사용된 전로슬래그의 EDS 결과, 분말상 대비 골재상일 때 자력선별을 진행하는 것이 T.Fe를 제거하는데 더 효과적인 것을 확인하였다. 분쇄효율 실험은 T.Fe가 많이 분류된 비자착분이 가장 높은 분말도를 나타내었다. 이런 고분말도로 인해 전로슬래그를 15 % 치환했을 때 Plain 대비 비자착분의 플로가 가장 많이 감소하였다. 전로슬래그를 혼입한 모르타르의 길이변화는 재령이 증가할수록 변화율이 커지지만 Plain 대비 유사한 변화율이 나타났다. 압축강도에서는 Plain 대비 비자착분은 치환율 15 %까지 91.9~97.1 %의 강도 발현을 나타내었다. 추후 전로슬래그 미분말을 시멘트 대체재로 활용할 경우, 분쇄 전 자력(Gauss) 조절을 통한 최적의 자력선별 조건을 찾아 더 효율적인 T.Fe 선별 방법이 필요할 것으로 판단되며, EDS 및 Mapping은 국부적인 분석방법으로 큰 편차율을 보이기 때문에 다수의 시료 평가가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.769-772
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• 2008

건설폐기물의 처리문제는 국가 사회적 문제로 제기되고 있으며 순환골재의 생산과정에서 발생하는 재생미분말은 전량 폐기 매립되고 있다. 재생미분말의 독성 시험결과 염기치환형 돌연변이원성을 포함하고 있다. 이와 같이 독성을 갖는 재생미분말이 매립 처분됨으로서 토양 및 지하수 오염등 2차 오염을 초래할 수 있다. 그러나 재생미분말을 재활용에 대한 연구가 매우 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 재생미분말을 재활용하기 위한 방법으로 콘크리트의 혼화제를 활용하고자 시멘트 대신 재생미분말을 혼입하여 역학적 특성과 작업성을 비교 분석하였다. 실험은 CP, WCP, PCP로 배합비를 달리하여 공시체를 제작하여 실험을 실시하였다. CP은 재생미분말 혼입율에 따른 콘크리트 물리적 성질과 역학적 특성을 파악하고자 하였으며, WCP의 W자와 PCP의 P자는 각각 물과 혼화제의 이니셜로 슬럼프, 공기량을 표준배합에 맞게 제작하여 워커빌리티에 중점을 두고 재생미분말 혼입률에 따른 콘크리트의 역학적 특성을 보고자 하였다. CP는 치환율의 증가에 따라 강도 변화는 거의 일어나지 않았지만 슬럼프의 저하로 인해 워커빌리티가 좋지 않았다. WCP, PCP는 표준배합에 맞게 제작을 하여 실험한 결과 Plain에 비해 WCP는 강도저하가 일어났으며, PCP는 치환율이 10%일 때만 Plain과 거의 같은 값을 가지고 그 이상일 때는 강도저하가 일어났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권3호
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• pp.257-263
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• 2015

본 연구에서는 우리나라에서 생산되는 고로슬래그 미분말(BS)의 품질특성과 BS의 치환율 변화가 순환골재 사용 시멘트 모르타르의 공학적 특성에 미치는 영향 및 BS 품질 특성치와 모르타르의 공학적 특성치간의 상관성을 분석하고자 하였다. 분석결과 먼저 BS 품질특성은 9개 항목 중 4개 항목에서 불만족하는 공장이 존재하였는데, 이중에서도 분말도의 개선이 제일 중요하게 요구되었다. 또한, BS의 치환율이 증가할수록 순환골재사용 시멘트모르타르의 유동성은 증가하였으나 응결지연, 초기강도가 저하하는 문제는 존재하였으나, 단 잠재수경성반응으로 후기재령에서는 증가하였다. BS의 품질특성치와 시멘트 모르타르의 공학적 특성치간의 관계에서 이수석고와 관련하는 $SO_3$ 및 L.O.I는 응결시간, 3 및 91일 압축강도와 미약하지만 어느 정도 상관성이 있는 것으로 분석되었다.