• 제목/요약/키워드: cement binder

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황산염 침투를 받은 콘크리트의 염소이온 확산특성 (Diffusion Characteristics for Chloride Ion of Concrete Subjected to Sulfate Attack)

  • 박재임;배수호;유재원;이광명
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.213-214
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 황산염 침투를 받은 콘크리트의 염소이온 확산특성을 평가하는 것이다. 이를 위하여, OPC, 2성분계 및 3성분계 시멘트를 혼입한 3가지 형태의 콘크리트를 물-결합재비 32% 및 43%에 대해서 제작하였다. 제작한 콘크리트 시험체를 365일 동안 황산염 용액에 침지시킨 후 NT BUILD 492에 의해 염소이온 침투 저항성 시험을 수행하였다. 그 결과, 황산염 침투를 받은 콘크리트는 동일 재령의 표준양생 콘크리트보다 염소이온 침투 저항성이 크게 저하되는 것으로 나타났다.

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3성분계 포졸란재를 이용한 반응성 분체 콘크리트(RPC)의 고온특성 (The mechanical properties of Reactive Powder Concrete using Ternary Pozzolanic Materials exposed to high Temperature)

  • 장칩도르지;소형석;이제방;소승영
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2013년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.68-71
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    • 2013
  • Reactive Powder Concrete (RPC) is an ultra high strength and high ductility cement-based composite material and has shown some promise as a new generation concrete in construction field. It is characterized by a silica fume-cement mixture with very low water-binder (w/b) ratio and very dense microstructure, which is formed using various powders such as cement, silica fume and very fine quartz sand (0.15~0.4mm) instead of ordinary coarse aggregate. However, the unit weight of cement in RPC is as high as 900~1,000 kg/㎥ due to the use of very fine sand instead of coarse aggregate, and a large volume of relatively expensive silica fume as a high reactivity pozzolan is also used, which is not produced in Korea and thus must be imported. Since the density of RPC has a heavy weight at 2.5~3.0 g/㎤. In this study, the modified RPC was made by the combination of ternary pozzolanic materials such as blast furnace slag and fly ash, silica fume in order to economically and practically feasible for Korea's situation. The fire resistance and structural behavior of the modified RPC exposed to high temperature were investigated.

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고로슬래그 미분말과 플라이애시를 사용한 비소성 시멘트 모르타르의 촉진 탄산화에 따른 압축 강도 특성 (Properties of Compressive Strength after Accelerated Carbonation of Non-Sintered Cement Mortar Using Blast Furnace Slag and Fly Ash)

  • 류지수;나형원;형원길
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.297-298
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    • 2023
  • In the concrete industry, efforts are being made to reduce CO2 emissions, and technologies that collect, store, and utilize CO2 have recently been studied. This study analyzed the change in compressive strength after the accelerated carbonation test of Non-Sintered Cement(NSC) mortar. Type C Fly Ash and Type F Fly Ash were mixed in a 1:1 ratio and then mixed with Blast Furnace Slag fine powder to produce NSC. The mortar produced was cured underwater until the target age. In addition, an accelerated carbonation test was conducted under the condition of a concentration of 5 (±1.0%) of CO2 gas for 14 days. The mortar compressive strength was measured before and after 14 days of accelerated carbonation test based on the 7th and 28th days of age. As a result of the experiment, the compressive strength was improved in all binder. In general, the compressive strength of NSC mortar subjected to the accelerated carbonation test was similar to that of Ordinary Portland Cement(OPC) mortar not subjected to the accelerated carbonation test.

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알칼리활성화제 치환율에 따른 무시멘트 다공성 콘크리트의 물리·역학적 특성 (Physical and Mechanical Properties of Non-Cement Porous Concrete with Alkali-Activator Contents)

  • 김동현;김춘수;박찬기
    • 한국농공학회논문집
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    • 제55권2호
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    • pp.59-64
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    • 2013
  • The present study is to evaluate physical and mechanical properties of porous concrete having non cement that mainly causes carbon emission. This study aims to explore eco-friendly concrete technology capable of reducing the amount of carbon emission due to the use of normal cement by substituting it with non cement porous concrete to which alkali-activator and blast-furnace slag powder are impregnated. As experimental variables, 5 %, 6 %, 7 %, 8 %, 9 % and 10 % of alkali-activator were substituted as binders and applied. Testing evaluated in this study were pH value, void ratio, compressive strength and residual compressive strength shown after being immersed in $H_2SO_4$ solution and $Na_2SO_4$ solution. The test results were compared with those tested with the use of porous concrete to which 400 $kg/m^3$ of unit cement amount was applied as binder. In consequence, it was concluded that; as for pH value, it was decreased than was the case in which cement was used, but increased with the more the use of alkali activator; as for void ratio and compressive strength, the mix proportion in which 9 % and 10 % of alkali activator were applied in terms of substitution ratio showed the result similar to the mixture in which 400 $kg/m^3$ of unit cement ratio was applied; and, as for residual compressive strength in the case of being immersed in $H_2SO_4$ solution and $Na_2SO_4$ solution, the compressive strength was increased, thus leading to improved chemical resistance.

바닥용 건조시멘트 모르타르 배합 내 In-situ 탄산화 적용을 위한 CO2 주입 특성 및 물리적 특성 검토 (Evaluating the Effectiveness of In-Situ Carbonation in Floor Dry Cement Mortar Applications)

  • 김진성;조성현;김춘식
    • 한국건축시공학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-10
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    • 2024
  • In-situ 탄산화 기술은 시멘트 기반 건설재료의 제조과정에서 CO2를 주입하여 시멘트 수화과정에서 용출되는 Ca2+ 이온과 CO2의 탄산화 반응을 통해 CaCO3의 형태로 CO2를 격리하는 광물탄산화 기술이며, 본 연구에서는 현재 국내 건설현장에서 시공되고 있는 바닥용 건조시멘트 모르타르 배합의 범위에서 In-situ 탄산화 기술을 적용 시, CO2의 주입 유량 및 총 주입량을 검토하고, 바인더인 단위시멘트량 감축에 따른 제품의 품질 검토를 실시하였다.

High Sulfated Calcium Silicate 시멘트 콘크리트의 염소이온침투저항성 평가 (Evaluation of Chloride Ion Penetration Resistance of High Calcium Silicate Cement Concrete)

  • 정석만;양완희;김현수;이건철
    • 한국건축시공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.35-43
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    • 2022
  • High Sulfated Calcium Silicate cement(HSCSC) 콘크리트의 성능을 보통포틀랜드시멘트(OPC), 고로슬래그시멘트(S/C)와 비교 검토하고자 하였다. 콘크리트 압축강도 실험결과 초기 3일 재령에서의 High Sulfated Calcium Silicate cement 콘크리트 압축강도 발현율이 보통포틀랜드시멘트 콘크리트의 73.6% 수준으로 다소 적게 확인되었으나, 28일 재령에서 High Sulfated Calcium Silicate cement의 강도 발현율이 상승하여 보통포틀랜드시멘트 대비 약 107.0% 수준으로 소폭 상승하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 콘크리트의 염소이온침투저항성 실험결과 재령 28일의 경우 보통포틀랜드시멘트 대비 고로슬래그시멘트, High Sulfated Calcium Silicate cement 순서로 각각 73.4%, 93.0% 감소하였으며, 재령 56일의 경우 79.1%, 98.3% 감소하여, 우수한 염소이온 침투 저항성능을 확인하였다. 특이사항으로는 보통포틀랜드시멘트, 고로슬래그시멘트 보다 High Sulfated Calcium Silicate cement의 재령 경과에 따른 통과 전하량 감소율이 더 높은 것을 확인할 수 있었다.

벨라이트계 혼합 결합재의 수화열 특성에 관한 연구 (Study on Hydration Heat of Blended Belite Binder)

  • 이근주;조재우;정상화;김장호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.145-150
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    • 2011
  • 전국적으로 토목 및 건축 구조물의 대단위 공사 및 정비 사업이 발족 및 추진되어 부재 크기가 큰 매스 콘크리트 구조물이 많이 건설되고 있다. 대규모 콘크리트 구조물의 콘크리트 매트릭스 내 높은 수화열 발생은 콘크리트의 품질 및 시공 기간을 좌우하는 가장 중요한 요인이 되고 있다. 이로 인해 발생되는 내부 균열이 콘크리트의 내구성, 수밀성 및 강도를 저하 시키게 된다. 벨라이트계 저열 포틀랜드 시멘트와 산업부산물을 이용한 수화열을 저감시키는 방법으로 이 연구에서는 고로 슬래그 또는 플라이애쉬를 7단계로 치환한 2성 분계 결합재와 4단계로 치환한 3성 분계 결합재를 사용하였고, 혼화재의 치환율 변화가 재령에 따른 수화 발열량, 강도 및 SEM, XRD 등의 기초 물성에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 플라이애쉬가 치환된 2성 분계 결합재의 28일 누적 수화열은 플라이애쉬 함유량의 증가함에 따른 높은 수화열 저감 효과를 보여주며, 고로 슬래그가 치환된 2성 분계 결합재의 28일 누적 수화열은 고로 슬래그 치환율이 증가함에 따라 감소하지만 수화열 감소 효과는 높은 치환율 대비 낮은 결과를 나타내었다. 3성 분계 결합재의 28일 누적 수화열의 경우 플라이애쉬 치환율이 높아짐에 따라 낮은 수화열 결과를 보여주며 특히 40% 플라이애쉬 및 30% 고로 슬래그 결합재는 벨라이트계 저열 포틀랜드 시멘트 대비 50%의 저열 효과를 보여주었다. 연구 결과를 통해 수화열 발생이 낮고 시공 가능한 압축강도를 가진 벨라이트계 혼합 결합재를 사용하여 콘크리트 내 온도 상승이 감소된 것을 보여주었다.

알칼리 활성화 슬래그 시멘트의 특성에 미치는 Al2O3의 영향 (The Influence of Al2O3 on the Properties of Alkali-Activated Slag Cement)

  • 김태완;강충현
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.205-212
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    • 2016
  • 본 연구는 고로슬래그 미분말(GGBFS)의 구성성분이 알칼리 활성화 슬래그 시멘트(AASC)에 미치는 영향에 관한 연구이다. 산화알루미늄($Al_2O_3$)을 고로슬래그 미분말 중량에 대해 2~16% 혼합하였다. 활성화제는 KOH를 사용하였고, 물-결합재 비는 0.5이다. 강도 향상은 $Al_2O_3$ 혼합률이 증가함에 따라 수화반응의 향상으로 나타난다. 재령 28일에서 가장 높은 강도는 2M KOH + 16% $Al_2O_3$와 4M KOH + 16% $Al_2O_3$일 때이고 각각 30.8 MPa과 45.2 MPa이였다. 재령 28일에서 2M KOH + 16% $Al_2O_3$의 강도는 2M KOH ($Al_2O_3$ 미첨가) 보다 46% 향상되었다. 또한 4M KOH + 16% $Al_2O_3$의 강도는 4M KOH ($Al_2O_3$ 미첨가) 보다 44% 향상되었다. 결합재에서 $Al_2O_3$ 혼합률이 증가함에 따라 모든 재령에서 강도가 증가하였다. AASC에서 초음파속도(UPV)는 강도와 유사한 경향을 나타내었지만 흡수율과 공극률은 $Al_2O_3$의 혼합률이 증가함에 따라 강도경향과 상반된 경향을 나타내었다. $Al_2O_3$ 혼합률이 높은 시험체에서 반응생성물질의 Al/Ca와 Al/Si가 증가하였다. SEM과 EDX 분석을 통해 $Al_2O_3$의 혼합은 더욱 치밀한 미세조직을 형성한 것을 확인하였다.

굵은 골재 최대치수 및 시멘트 종류에 따른 압축강도와 전단파 속도의 상관관계에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Relation between compressive strength and Shear Wave velocity for characteristics of coarse aggregate size and type of cement)

  • 안지환;전성일;남정희;권수안
    • 한국도로학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.169-175
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    • 2011
  • 콘크리트에서 강도는 콘크리트의 물리적 특성을 평가할 수 있는 중요한 인자 중 하나이며 콘크리트에 가장 많은 부피를 차지하는 것이 골재이다. 또한 시멘트는 콘크리트 만드는 결합재로서 이 역시 강도와 매우 밀접한 관계가 있다. 이러한 골재와 시멘트의 특성이 콘크리트 압축강도와 전단파 속도의 상관관계에 미치는 영향을 파악하고자 굵은 골재 최대치수와 시멘트 종류별로 실험을 실시하였다. 시멘트는 1종 시멘트와 초속경 시멘트를 사용했고, 골재는 서로 다른 지역의 3가지 골재를 사용하였다. 골재의 입도는 굵은 골재 최대치수 19mm와 13mm의 단입도 골재를 사용하여 동일 배합시 압축강도와 전단파 속도의 상관관계를 살펴보았다. 또한 골재의 특성을 정량화 하고자 LA마모시험을 실시하였다. 그 결과 압축강도와 전단파 속도의 상관관계는 시멘트 종류에 따라 달랐으나, 골재의 종류, 입도 및 마모감량에 관계없이 일정한 상관성을 보이는 것으로 나타났다.

Modeling the effects of additives on rheological properties of fresh self-consolidating cement paste using artificial neural network

  • Mohebbi, Alireze;Shekarchi, Mohammad;Mahoutian, Mehrdad;Mohebbi, Shima
    • Computers and Concrete
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    • 제8권3호
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    • pp.279-292
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    • 2011
  • The main purpose of this study includes investigation of the rheological properties of fresh self consolidating cement paste containing chemical and mineral additives using Artificial Neural Network (ANN) model. In order to develop the model, 200 different mixes are cast in the laboratory as a part of an extensive experimental research program. The data used in the ANN model are arranged in a format of fourteen input parameters covering water-binder ratio, four different mineral additives (calcium carbonate, metakaolin, silica fume, and limestone), five different superplasticizers based on the poly carboxylate and naphthalene and four different Viscosity Modified Admixtures (VMAs). Two common output parameters including the mini slump value and flow cone time are chosen for measuring the rheological properties of fresh self consolidating cement paste. Having validated the model, the influence of effective parameters on the rheological properties of fresh self consolidating cement paste is investigated based on the ANN model outputs. The output results of the model are then compared with the results of previous studies performed by other researchers. Ultimately, the analysis of the model outputs determines the optimal percentage of additives which has a strong influence on the rheological properties of fresh self consolidating cement paste. The proposed ANN model shows that metakaolin and silica fume affect the rheological properties in the same manner. In addition, for providing the suitable rheological properties, the ANN model introduces the optimal percentage of metakaolin, silica fume, calcium carbonate and limestone as 15, 15, 20 and 20% by cement weight, respectively.