• 제목/요약/키워드: blast furnace slag(BFS)

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Characteristics of Hydraulic Lime using Low-grade Dolomitic Limestone

  • Moon, Ki-Yeon;Choi, Moon-Kwan;Cho, Jin-Sang;Cho, Kye-Hong;Ahn, Ji-Whan
    • 한국세라믹학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.206-214
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    • 2016
  • This study aims to produce dolomitic hydraulic lime (D-NHL) using domestic low grade dolomitic limestone and to determine the effect of adding blast furnace slag (BFS) and gypsum as part of an investigation of the hydration properties of D-NHL to increase the mechanical properties. The main mineral phases of D-NHL as a hydraulic lime binder were $Ca(OH)_2$, $Mg(OH)_2$, $C_2S$, $C_3S$, and MgO residues. $Ca(OH)_2$ transformed into $CaCO_3$ in D-NHL paste over the period of 28 days, but the carbonation of $Mg(OH)_2$ and the hydration of $C_2S$ did not occur until hydration, after 28 days. Through an investigation of the hydration properties of D-NHL pastes mixed with BFS and gypsum, Al-based compounds such as calcium aluminate hydrates ($C_4AH_{13}$) and ettringite were observed at early hydration time. The compressive strength was improved due to the increased quantities of these hydration products. These results show that good performance results from the application of dolomitic hydraulic lime and that a high value product can be made from domestic waste materials.

복합열화 환경하에서의 고로슬래그미분말 사용 콘크리트의 내구성능 평가 (A Durability Assessment on Complex Deterioration of Concrete with Ground Granulated Blast-Furnace Slag Replacement)

  • 이승훈;김형두
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.171-175
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    • 2010
  • 본 연구는 동결융해, 염해 및 중성화가 복합적으로 작용하는 콘크리트 구조물의 내구성능을 평가하기 위하여 일반강도 콘크리트를 대상으로 동결수를 달리하여 동결융해 시험을 실시함으로서 염해와 동결융해 복합작용에 의한 콘크리트의 열화를 평가하였고, 염해, 동결융해 및 중성화의 세가지 열화가 복합적으로 발생되는 복합열화에 대해서는 적절한 평가방법이 부재하여 동결수에 따른 동결융해 시험 후의 시험체에 대하여 중성화 촉진시험을 실시함으로서 복합열화에 의한 콘크리트 내구성능 저하 특성을 평가하고자 하였다. 본 연구를 통하여 동결수의 종류나 물-결합재비 수준과 무관하게 고로슬래그미분말을 사용한 배합의 경우 염해와 동결융해가 동시에 복합적으로 발생되는 환경에서도 우수한 저항성능을 보이는 결과를 나타내므로 동결융해를 포함한 복합열화 환경에서 충분한 내구성 확보를 위해서는 최소한의 설계기준강도의 확보와 고로슬래그미분말 등 적절한 시멘트 결합재의 선정이 무엇보다 중요하다는 결론을 얻었다.

폐콘크리트 분말의 혼합률에 따른 자기충전 콘크리트의 특성에 관한 연구 (A Study on the Properties of Self-Compacting Concrete according to mixing ratio of Waste Concrete Powder)

  • 최연왕;문대중;김성수;최세진;이성연
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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    • pp.513-516
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    • 2006
  • Waste concrete powder(WCP) is a secondary by-product generated while processing waste concrete manufactured to coarse and fine aggregates for concrete. In order to assess the possibility of using WCP as admixture for self-compacting concrete, self-compactability, compressive strength and durability of self-compacting concrete containing waste concrete powder were investigated. Experimental results of this study appeared that in case of SCC mixed with WCP only, self-compactability and compressive strength decreased with increasing mixing ratio of WCP. When Blast-furnace slag(BFS) was added to SCC, self-compactability and compressive strength for a unit amount of cement increased. Also, SCC containing 15% BFS and 15%, 30% and 45% WCP, the dry shrinkage and carbonation depth appeared a tendency to decrease with increasing mixing ratio.

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모르타르의 조기강도 발현 특성에 미치는 혼화재 종류의 영향에 관한 연구 (A Study on the Influence of Kinds of Mineral Admixture on the Properties of Early-Strength Development of Mortar)

  • 김성수;최세진;정용;이성연;김동석
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.889-892
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    • 2006
  • In this study, we compared and analysed the early strength properties of mortar according to the kinds and replacement ratio of mineral admixture to select the kinds and replacement ratio of mineral admixture of high early strength concrete. For this purpose, mortar mixtures according to the kinds(FA, MK, ZR, BFS, DM) and replacement ratio(0, 2, 4% by volume of sand) of mineral admixture were selected. From our test data, early-age compressive strength decreased in accordance with the increase of replacement ratio of fly-ash(FA) & blast furnace slag powder(BSF) and, in case of addintion admixture, early-age compressive strength of with containing ZR & BFS appeared higher compared with containing other mineral admixture.

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고로슬래그미분말을 혼입한 콘크리트의 염분침투성에 미치는 압축하중의 영향 (Effect of Compressive Loading on the Chloride Penetration of Concrete Mixed with Granulated Blast Furnace Slag)

  • 김동훈;임남기;호리구치 다카시
    • 한국건축시공학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.71-78
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    • 2009
  • 하중을 고려한 염분침투성의 평가가 대단히 중요한 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 압축응력하에서 Plain콘크리트에서는 47%정도, BFS콘크리트에서는 89%정도 증가 하는 것으로 나타났다. 무하중 상태에서 BFS를 혼입한 콘크리트의 확산계수가 BFS 무혼입 콘크리트에 비해 적은 것이 확인되었다. 이러한 영향은 압축응력이 발생하는 환경하에서도 같은 경향을 나타내었다. 압축응력이 작용하는 환경 하에서 BFS콘크리트는 Plain콘크리트와 같이 하중의 증가와 함께 확산계수가 증가하는 것으로 확인 되었다. 또한, Plain콘크리트에 비해 압축하중의 영향을 크게 받는 것으로 확인 되었다. BFS의 비표면적이 높을수록 확산 계수가 작은 것으로 확인되었고, 이러한 경향은 고응력 환경에서 현저히 나타나는 것이 확인되었다. BFS의 치환율이 증가할수록 확산계수가 작은 것이 확인되었다. 또한, 압축응력이 작용하는 환경 하에서 BFS의 치환에 의한 염분침투성의 억제 효과가 더욱 더 현저히 나타나는 것으로 확인되었다.

서냉슬래그 미분말을 적용한 콘크리트의 역학적 성능 및 내구성 평가 (Mechanical Properties and Durability of Concrete Incorporating Air-Cooled Slag)

  • 이승태;박광필
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.356-363
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    • 2017
  • 고로슬래그는 제철과정에서 생산되는 산업부산물로써, 냉각방법에 따라 서냉슬래그와 급냉슬래그로 구분된다. 본 연구에서는 콘크리트 결합재로써 서냉슬래그를 시멘트에 대하여 부분 대체(0, 5, 10, 20, 30 및 40%)하여 삼성분계 시멘트 콘크리트 공시체를 제조하였으며, 강도, 흡수율, 투수공극량 등 콘크리트의 역학적 특성뿐 만 아니라, 염소이온 침투저항성, 탄산화 저항성 등 콘크리트의 내구성능을 실험적으로 평가함으로써, 서냉슬래그의 콘크리트용 혼화재료로써 적용 가능성에 대하여 고찰하고자 하였다. 본 연구를 통하여 도출된 실험결과로부터, 서냉슬래그를 약 10% 대체할 경우, 콘크리트의 성능은 만족할 만한 수준의 성능을 나타내는 것으로 조사되었다. 그러나, 서냉슬래그를 30% 이상 사용한 콘크리트는 결정질의 AS가 다량 대체됨으로 인하여 수화반응 및 포졸란 반응 등 결합재의 경화반응이 상대적으로 지연된 탓으로 인하여 역학적 성능 및 내구성이 다소 떨어지는 결과를 나타내었다. 따라서, AS를 콘크리트용 결합재로 적용하기 위한 최적 대체율이 존재하는 것으로 나타났으며, 건설재료의 경제적 및 환경적 관점에서 AS를 약 10% 정도까지 적용할 경우, 구조용 콘크리트 재료로써 적용이 가능할 것으로 판단된다.

개질 처리된 저발열 슬래그시멘트 특성에 관한 연구 (The research about properties of modified low heat slag cement)

  • 김홍주;김원기;김훈상;이원준;신진호
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.677-680
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    • 2008
  • 저발열형 고로슬래그 시멘트의 초기강도 발현 특성을 향상시키기 위하여 낮은 분말도의 고로슬래그 분말과 보통 포틀랜드시멘트를 혼합 분쇄하여 입자 표면을 개질하였다. 사전 분쇄한 고로슬래그 분말의 비표면적은 $2535cm^2/g$(BS2), $3245cm^2/g$(BS3)의 2가지를 사용하였으며, 고로슬래그 분말과 시멘트를 진동밀에 투입하여 10분부터 30분까지 혼합 분쇄하여 표면을 개질하였다. 시멘트에 대한 고로슬래그 분말의 혼합비는 60$^{\sim}$80%의 3수준으로 변화시켰으며 혼합분쇄 후 비표면적의 변화, 입도분표, 시멘트의 수화열, 몰탈의 압축강도를 측정하였다. 시판 삼성분계 저발열 시멘트(LHC)와 비교시험 결과, 7일 압축강도발현의 100%이상과 72시간 누적수화열 170J/g 이하의 값을 만족하는 배합 및 혼합분쇄 시간을 찾을 수 있었으며 저분말도 고로슬래그를 다량으로 활용한 저발열 슬래그시멘트의 가능성을 확인하였다.

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탄산화 작용에 따른 콘크리트의 세공구조 성상에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Pore Structure Property of Concrete by Carbonation)

  • 김영봉;김영선;이의배;나철성;김규용;김무한
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.537-540
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    • 2008
  • RC 구조물은 반영구적인 재료로 인식되어 왔으나, 최근 RC 구조물의 조기 열화에 의한 문제가 보고되고 있다. 이중 내구성능 저하 요인으로서 탄산화에 의한 공극구조의 변화로 인하여 발생하는 문제에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 물-결합재비율을 0.55로 고정하고 결합재로서 보통포틀랜드 시멘트만을 사용한 (OPC), 이성분계 콘크리트로서 결합재에 고로슬래그 미분말을 50% 치환한 (BFS50), 플라이애시를 15% 치환한 (FA15), 또한 삼성분계 콘크리트로서 플라이애시 15% 및 고로슬래그 미분말을 35% 치환한 (BFS35+FA15)로 배합을 설정하였다. 또한 탄산화에 진행에 의한 공극구조의 변화로 열화요인의 작용으로 인한 $CO_2$ 및 염화물 이온의 침투 특성을 단독열화 시험과 복합열화 시험을 통해 비교 연구하여 평가를 실시하였다. 그 결과 공극구조의 변화에 따른 영향으로 인하여 염화물 이온의 침투속도가 영향을 받는 것으로 나타났다.

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순환유동층 보일러 바텀애시의 혼합시멘트 자극제 활용을 위한 타당성 연구 (The Feasibility Study for Utilization of Blended Cement as a Activator of Bottom Ash from Circulating Fluidized Bed Combuster Boiler)

  • 박종탁;정권수;강창호;오홍섭
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.255-262
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    • 2020
  • 순환유동층 보일러는 낮은 온도에서 연소되기 때문에 플라이 애시와 바텀애시내에 Fe2O3, free-CaO, SO3 등의 함유량이 높아 시멘트 수화반응시 고온과 이상응결 등이 발생하고, 입자가 크기 때문에 콘크리트에서의 활용도가 제한적이다. 본 연구에서는 고로슬래그와 바텀애시를 혼합 분쇄하여 미분말을 석고대체제 자극제로 활용하고, 볼밀로 혼합분쇄시 폐철은 분리함으로서 재활용율을 높이고자 하였다. 원상태와 소량의 수분으로 기수화시킨 바텀애시를 슬래그와 혼합분쇄하여 자극제로서 시멘트강도에 미치는 영향을 분석하였으며, 기수화된 바텀애시를 사용한 경우 초기강도에 효과적인 것으로 나타났다. 혼합시멘트의 초기강도 향상을 위한 고로슬래그와 바텀애시 혼합비를 5:95와 10:90으로 혼합한 자극제를 혼합시멘트에 6% 정도 첨가하였으며, 석고와 유사한 초기 강도를 발현하는 것으로 분석되었다.

Tribological behavior of concrete with different mineral additions

  • Belaidi, Amina;Hacene, Mohammed Amine Boukli;Kadri, El-Hadj;Taleb, Omar
    • Advances in concrete construction
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    • 제11권3호
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    • pp.231-238
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    • 2021
  • The present work aims at investigating the effects of using various fine mineral additions as partial replacement to Portland cement on the tribological properties of concrete. To achieve this goal, concrete mixtures were prepared with different percentages (10, 20 and 30%) of limestone fillers (LF) and natural pozzolana (NP), and (20, 40 and 60%) of blast furnace slag (BFS). The interface yield stress (τ0) and viscous constants (η) that allow characterizing friction at the concrete-pipe wall interface were determined using a rotational tribometer. In addition, the compositions of the boundary layers that formed in the pumping pipes of the different concretes under study were also identified and analyzed. The experimental results obtained showed that the concretes studied have a linear tribological behavior that can be described by the Bingham model. Furthermore, the use of different mineral additions, especially limestone fillers and blast furnace slags, even at high rates, had a beneficial effect on the optimization of the volume of paste present in the boundary layer, which made it possible to significantly reduce the viscous constant of concrete. However, a maximum rate of 10% of natural pozzolana was recommended to achieve tribological properties that are favorable to the pumpability of concrete.