• 제목/요약/키워드: accelerated carbonation

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Durability Properties and Microstructure of Ground Granulated Blast Furnace Slag Cement Concrete

  • Divsholi, Bahador Sabet;Lim, Tze Yang Darren;Teng, Susanto
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제8권2호
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    • pp.157-164
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    • 2014
  • Ground granulated blast-furnace slag (GGBS) is a green construction material used to produce durable concrete. The secondary pozzolanic reactions can result in reduced pore connectivity; therefore, replacing partial amount of Portland cement (PC) with GGBS can significantly reduce the risk of sulfate attack, alkali-silica reactions and chloride penetration. However, it may also reduce the concrete resistance against carbonation. Due to the time consuming process of concrete carbonation, many researchers have used accelerated carbonation test to shorten the experimental time. However, there are always some uncertainties in the accelerated carbonation test results. Most importantly, the moisture content and moisture profile of the concrete before the carbonation test can significantly affect the test results. In this work, more than 200 samples with various water-cementitious material ratios and various replacement percentages of GGBS were cast. The compressive strength, electrical resistivity, chloride permeability and carbonation tests were conducted. The moisture loss and microstructure of concrete were studied. The partial replacement of PC with GGBS produced considerable improvement on various properties of concrete.

천연 무기 광물계 혼화재료를 혼입한 철근콘크리트 구조물의 부식저항성에 관한 연구 (A Study on Corrosion Resistance of Reinforced Concrete Structures using Natural Inorganic Minerals)

  • 태성호;박재영;김재영;박재승;경제운;남호윤
    • KIEAE Journal
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    • 제7권4호
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    • pp.127-133
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    • 2007
  • As a fundamental study on the corrosion resistance of reinforced concrete structures using Natural Inorganic Minerals exposed to carbonation environment, The test specimens were concrete(W/C=60%) with Natural Inorganic Minerals content of 0%, 10%. Accelerated carbonation and autoclave corrosion accelerated curing were then conducted with them. The corrosion resistance of steel in concrete with Natural Inorganic Minerals content of 0%, 10% was examined by corrosion form, half-cell potential, polarization resistance, corrosion area and weight loss after 24 hours of autoclave corrosion accelerated curing.The results of the study showed that as for steel in concrete with Natural Inorganic Minerals content of 10%, the corrosion resistance was more excellent than steel in concrete with Natural Inorganic Minerals content of 0%.

Application of Accelerated Carbonation Reaction for Low Alkalinity of Recycled Aggregate

  • Lee, Jong-Chan;Lee, Sae-Hyun;Yoon, Sang-Hyuck;Song, Tae-Hyeob
    • 한국건축시공학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.515-522
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    • 2011
  • As Construction and Demolition (C&D) debris increases every year, systems have been adopted to compel the use of recycled aggregate made from C&D debris, and the use of recycled aggregate in the construction field has increased. But environmental problems linked to the alkalinity of recycled aggregate have occurred, and a study on approaches to lower the alkalinity of recycled aggregate is needed. It was certified by this study that a large amount of recycled aggregate could be carbonated in the C&D debris midterm-treatment field. As a result, the density and the water absorption of recycled aggregate after carbonation reaction was improved, and pH of recycled aggregate was lowered from over 11 to 9.4. X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), and Thermogravimetry/Differential Thermal Analysis (TG/DTA) methods also indicated the carbonation of recycled aggregate.

가속 탄화 조건에서 γ-C2S 첨가가 모르타르 함유 GGBFS의 특성에 미치는 영향 (Effect of γ-C2S Addition on the Properties of GGBFS Containing Mortar in Accelerated Carbonation Curing)

  • 트란 득 탄;이한승;싱 지텐드라 쿠마
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.33-34
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    • 2020
  • 𝛾-dicalcium silicate (𝛾-C2S) is characterized by its strong carbonation reactivity and has the prospect to be utilized as a building material with the added benefit of CO2 capture. This paper aims to point out the impact of 𝛾-C2S on the microstructure characteristics and mechanical properties of GGBFS paste, and mortar samples. The compressive strength of 𝛾-C2S added GGBFS cement mortar is higher compared to without 𝛾-C2S in accelerated carbonation (AC) up to 14 days of curing but once the curing duration is increased, there is no significant improvement in compressive strength. This study suggests that 𝛾-C2S can capture the atmospheric CO2 (mostly generated from cement and metallurgy industries) and utilized in construction.

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장기폭로시험과 촉진시험에 근거한 염화물 함유량에 따른 철근콘크리트의 내구특성 (Durability Characteristics of RC containing Different Chloride Contents based on Long Term Exposure Test and Accelerated Test)

  • 권성준;송하원;신수철;변근주
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.759-762
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    • 1999
  • The concrete structures possessing good structural integrity can face durability problems due to deteriorations of concrete structures under various environmental conditions. The durability problems weaken the structural integrity in the long run. Especially, the excessive use of sea sand causes serious reinforcement corrosion and carbonation in concrete structures. An accelerated test is often used to predict deterioration as a qualitative measure, but without long term exposure test results or understanding of the relationship between the accelerated test and the long term exposure test, the accelerated test result alone can not be used effectively as a quantitative measure. In this paper, a methodology is proposed to predict the long term deteriorations, based on the result of the short-term accelerated test, of concrete containing different contents of chloride ions. Then, the correlation between two results on the steel corrosion ratio and the carbonation depth is analyzed for concrete with different chloride contents.

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미시적 탄산화 거동에 기초한 순환 골재의 최적 탄산화 개질 기간 (Optimum Carbonation Reforming Period of Recycled Aggregate Based on the Microscopic Carbonation Conduct)

  • 신진학;김한식;하정수;정란
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.329-340
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    • 2016
  • 건설 시장에서는 기존의 건물을 철거하거나 보수하는 사례가 늘어나면서 막대한 양의 건설 폐기물이 발생되고 있다. 건설폐기물의 재활용은 자원절약과 환경보전 그리고 건설 산업의 지속적인 발전을 실현하는데 있어서 중요하다. 이에 따라, 폐콘크리트를 파쇄한 후 생산되는 순환 골재의 가치가 환경적, 경제적인 측면에서 대두되고 있다. 순환 골재를 사용한 콘크리트는 일반 골재를 사용한 콘크리트에 비해 성능이 저하한다고 알려져 있고, 성능 저하의 원인은 부착 이질재(시멘트 페이스트 및 모르타르)의 양과 부착 이질재에 내포하는 공극의 양에 따라 좌우된다고 보고되고 있다. 탄산화 메커니즘에 대한 보고에 따르면 탄산화의 진행에 의해 시멘트계 재료의 공극이 충전된다고 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 순환 골재에 부착한 이질재의 공극 충전에 의한 품질향상을 목표로 하여 탄산화 메커니즘을 기반으로 순환 골재의 부착 이질재 두께에 적합한 최적 탄산화 개질 기간의 추정을 목적으로 한다. 이에 따라, 본 연구에서는 순환 골재의 입도분포에 대한 부착 이질재의 부착율과 부착 두께를 산정하여 부착 이질재를 가정한 모의시험체의 촉진 탄산화 재령에 따른 화학적 정량분석을 통해 재령 경과에 따른 탄산화 깊이를 도출하였다. 또한, 촉진 탄산화 재령과 탄산화 깊이에 대한 상관관계를 바탕으로 부착 이질재 두께에 적합한 순환 골재의 탄산화 개질 추정 기간을 제안하였다.

배합인자를 고려한 딥러닝 알고리즘 기반 탄산화 진행 예측에 관한 기초적 연구 (A Fundamental Study on the Prediction of Carbonation Progress Using Deep Learning Algorithm Considering Mixing Factors)

  • 정도현;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2019년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.30-31
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    • 2019
  • Carbonation of the root concrete reduces the durability of the reinforced concrete, and it is important to check the carbonation resistance of the concrete to ensure the durability of the reinforced concrete structure. In this study, a basic study on the prediction of carbonation progress was conducted by considering the mixing conditions of concrete using deep learning algorithm during the theory of artificial neural network theory. The data used in the experiment used values that converted the carbonation velocity coefficient obtained from the mixing conditions of concrete and the accelerated carbonation experiment into the actual environment. The analysis shows that the error rate of the deep learning model according to the Hidden Layer is the best for the model using five layers, and based on the five Hidden layers, we want to verify the predicted performance of the carbonation speed coefficient of the carbonation test specimen in which the exposure experiment took place in the real environment.

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$CO_2$ 산계수를 이용한 일반 대기환경에서의 중성화진행예측 (Prediction of Carbonation Progress Using Diffusion Coefficient of $CO_2$ in the Atmosphere)

  • 강석표
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.141-147
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    • 2010
  • 일반적으로 일반대기중의 $CO_2$ 농도는 낮기 때문에 자연상태에서는 중성화정도는 매우 느리게 된다. 따라서 콘크리트의 중성화 정도를 평가하기 위해서는 일반적으로 진행속도를 빠르게 하기 위하여 촉진 시험조건하에서 진행하게 된다. 따라서 본 논문은 $CO_2$의 확산 및 $Ca(OH)_2$와의 반응을 바탕으로 한 수학적 모델을 통하여 일반대기환경하에서의 콘크리트 중성화 진행을 예측하고자 한다. 이를 위하여 본 논문에서는 촉진 중성화시험을 통하여 얻어진 실험치와 가장 유사한 $CO_2$ 확산계수를 채택하여 일반대기환경에서의 중성화진행을 예측하고자 하였다. 그 결과 $CO_2$ 확산계수를 이용한 수학적 모델을 통하여 마감재 종류에 관계없이 일반대기환경에서의 콘크리트 중성화진행속도를 예측할 수 있었다.

CSC 기반 저탄소 콘크리트 2차제품 제조를 위한 OPC 페이스트의 촉진탄산화 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Accelerated Carbonation Characteristics of OPC Paste for CSC-Based Low Carbon Precast Concrete Products)

  • 윤준태;김영진;심상락;류동우
    • 한국건축시공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.285-295
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    • 2024
  • 본 연구에서는 500℃·hr의 증기양생을 실시한 OPC 페이스트에 대하여 1atm 20% 농도의 CO2와 5atm 99% 농도의 고농도 CO2 조건 하의 촉진 탄산화의 영향평가를 수행하였다. 이를 위하여 XRD, FT-IR을 통한 화학적 분석과 SEM, 압축강도 측정을 통한 물리적 특성 분석을 실시하였다. 그 결과 CO2 20% 농도의 상압 탄산화를 수행하는 경우 뚜렷한 내부 조직구조 치밀화 및 압축강도 증진 효과를 관찰할 수 있었고, CO2 99% 농도의 5atm 가압 탄산화를 실시할 경우 표면조직구조가 빠르게 치밀해지며 CO2 확산침투율이 크게 떨어지게 되어 압축강도 등 유의미한 수준의 물리적 특성 개선이 일어날 정도의 탄산화를 진행할 수 없었다.