• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.131-139
• /
• 2021

이 논문은 흡수율이 높은 제올라이트를 일반 굵은골재의 대체재로 보도용 조경포장 콘크리트에 적용하기 위한 기초 연구로서, 제올라이트 굵은골재 대체율에 따른 포장 콘크리트의 흡수성능과 강도 특성을 파악하였다. 제올라이트 굵은골재의 흡수율은 약 14%로서 일반 굵은골재와 비교하여 흡수성능이 2.5배 증가하였다. 그리고, 제올라이트 굵은골재를 포장 콘크리트에 혼입하면 굵은골재 대체율에 따라 흡수율이 증가하고, 최대 대체율 50%에서 5.2%로 일반 포장 콘크리트와 비교하여 약 42% 증가하였다. 제올라이트 혼입 포장 콘크리트의 압축강도는 대체율 20%까지 증가한 후 감소하였지만 건설기준코드에서 규정하는 압축강도 기준은 모두 충족하였다. 휨강도는 대체율 10%까지 기준강도를 만족하였으나 대체율에 따라 강도가 감소하였으며, 포장 콘크리트의 균열저항성에 영향을 주는 쪼갬인장강도는 대체율 20%까지 일반 포장 콘크리트의 강도보다 크게 나타났다. 제올라이트 혼입 포장 콘크리트의 흡수성능과 강도 특성에 대한 연구결과로부터 제올라이트 굵은골재를 일반 굵은골재의 대체재로 적용이 가능함을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권4호
• /
• pp.569-579
• /
• 2005

본 연구는 부산의 동부, 중부, 서부지역을 대표하는 양산, 김해, 진해에서 생산된 부순모래를 사용한 부순모래 콘크리트의 장기강도 특성에 관한 연구를 수행하였다. 콘크리트는 전체 체적의 70~80%가 골재로 이루어져 있어 콘크리트의 특성에 골재의 품질의 영향은 매우 중요하다. 1980년대 이후, 천연자갈과 천연모래의 고갈로 콘크리트에 사용되어지는 골재는 이미 부순돌로 대체되었다. 부순모래는 해사 채취금지와 강모래의 고갈로 사용량이 증가하고 있는 경향이다. 부순모래는 혼입량의 변화와 부순모래의 혼합비(50, 60, 70, 80, 90, 100%)의 변화에 따른 콘크리트의 특성을 조사하기 위하여 강모래와 혼합하였다. 경화하지 않은 콘크리트의 성질을 조사하기 위해 슬럼프와 공기량을 측정하였다. 경화한 콘크리트의 성질을 조사하기 위해 재령 7, 28, 60, 90, 180일에 단위중량, 압축강도 그리고 탄성계수를 측정하였다. 압축강도, 단위중량 그리고 탄성계수는 재령의 증가에 따라 값이 증가하였으며 장기 재령에서도 역시 증가할 것으로 예상된다. 지역별 골재의 품질 시험결과들은 모두 KS규격을 만족하였다. 슬럼프 측정결과는 혼입률 70~80%까지는 증가하였으나 그 이상에선 감소하였다. 공기량은 마이크로 필러 현상에 의해 부순모래의 혼입률 증가에 따라 감소하였다. 재령 7, 28, 60, 90, 180일에 단위중량을 측정한 결과에 따르면, 단위중량은 부순골재의 혼입률 증가에 따라 역시 증가하였다. 재령 7, 28, 60, 90, 180일에 압축강도와 탄성계수를 측정한 결과, 압축강도는 혼입률 70%일 때 가장 높게 나타났다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제41권3호
• /
• pp.221-228
• /
• 2004

국내에서는 최근 구조물 증축에 필요한 경량골재를 중국 및 일본 등에서 수입해 사용하고 있는 실정이고, 환경오염에 대한 관심 또한 고조되면서 폐기물의 처리, 처분 문제가 심각하게 대두되고 있다. 이에 순수 국내 기술로 폐기물과 점토질 원료를 습식혼합, 로터리 킬른에서 소성하여 인공경량골재를 제조한 후 기본 물성을 평가하였고 경량콘크리트에 적용하여 강도특성을 고찰하였다. 인공경량골재의 절건비중은 1.4～1.7, 흡수율은 13～16%이었으며, 파쇄율은 약 30～55%로 강자갈이나 쇄석과 비교하여 10% 이상 높은 수치를 나타내었고 파쇄 형상에서도 차이를 보였다. 골재를 2mm 이하로 분쇄하여 TCLP 용출시험 후 추출된 여액을 ICP-AES로 분석한 결과, 검출한계 이하 또는 용출량 기준치 이하로 용출되었다. 제조된 인공경량골재를 사용한 경량콘크리트 공시체를 제작하여 슬럼프, 압축강도, 휨파괴변형 특성을 시험하였다. 시험 결과, 인공골재 치환율 30vo1%, 물시멘트비 45wt%인 공시체에서의 슬럼프 및 압축강도 특성이 가장 우수하였다. 경량골재 콘크리트의 슬럼프 및 압축강도 시험결과를 통해 도출된 최적배합을 바탕으로 경량콘크리트 패널을 제작하여 단열 및 차음특성을 시험한 결과, 평균 열관류율은 3.293W/$m^2$$^{\circ}C$로 쇄석콘크리트에 비해 약 15% 우수하였으며, 음향투과손실은 500Hz에서 50.9㏈로 기준치를 약 13% 상회하는 결과를 보였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제10권3호
• /
• pp.276-284
• /
• 2022

이 연구에서는 원전해체 폐콘크리트 미분말을 방사성 폐기물 처분용 고화제로 재활용하기 위한 인수기준 성능 및 레올로지 특성을 분석하였다. 고화제는 방사성 콘크리트 미분말을 모사하여 사용하였으며, 시험체는 증류수, CoCl₂, CsCl 1 mol 수용액을 배합수로 사용하여 제작하였다. 골재 미분말 혼입율 및 혼합수의 종류에 관계없이 재령 28일 압축강도 성능기준 3.45 MPa를 만족하였다. 모든 시험체는 침수강도 기준을 만족하였고 열순환 압축강도는 Plain-50을 제외한 모든 시험체에 대하여 인수기준을 만족하였다. 고화제의 레올로지 특성을 평가한 결과, 골재 혼입율이 증가할수록 항복응력과 소성점도가 감소함을 알 수 있었다. 모든 시험체의 코발트와 세슘에 대한 침출지수는 6 이상으로 인수기준을 만족하였다. 방사성 폐기물 처분용 고화제의 안정적인 성능을 확보하기 위해서는 고화제 내의 골재 성분은 40 % 이하로 사용하는 것이 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.19-32
• /
• 2021

본 연구에서는 심층혼합처리공법에 관하여 저자들에 의해 수행된 국내/외 설계, 시공 및 품질관리에 대한 평가와 고찰을 수행하였고, 추후 DCM 공법의 발전을 위한 개선 사항들을 제시하였다. 본 연구 결과, 실내배합실험 시 강도에 대한 단면적 보정이 필요하고, 외삽법 적용 시 실제와 다른 결과가 도출될 수 있으므로 주의가 요구됨을 알 수 있었다. 설계 시 개량율과 개량형식 등을 모두 고려하여 적용 가능한 설계법을 선정해야 하며, 안전율이 적용된 허용압축강도는 안정성 검토를 위한 기준치를 의미하는 것이지 설계 지반정수가 아님을 확인하였다. 응력분담비의 경우 관행적인 값을 적용하기 보다는 설계 조건을 반영한 실험 및 이론적 응력분담비를 산정해야 경제적인 설계를 수행할 수 있었다. 시공 시 선천공이 예상되는 경우 증가된 함수비가 원지반 대비 크지 않은 경우 함수비 증가를 고려하지 못한 결과를 사용하여도 큰 문제가 발생하지 않는 경우도 있었다. 또한, 개량길이 대비 선단처리 길이의 비율이 높은 경우 시공 시 단위길이당 설계 시멘트량이 적게 주입될 수 있음을 확인하였다. 품질관리 시 개량체 코어링은 1축 개량체는 D/4~2D/4, 다축 개량체는 D/4 지점이 최적인 것으로 평가되었다. 품질관리를 위한 항목으로 개량체의 일축압축강도와 더불어 TCR을 고려하는 기준이 국내 실정에 더 적합할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제32권6호
• /
• pp.10-17
• /
• 2023

칼슘실리케이트 시멘트(Calcium silicate cement, CSC)는 친환경 저탄소 시멘트로써 최근에 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 이산화탄소 반응 활성화와 시료 handling을 위하여 사전경화 단계를 진행하여야하는 어려움이 있다. 본 연구에서는 CSC에 칼슘설포아루미네이트(Calcium sulfoaluminate, CSA) 속경시멘트를 혼합하여 초기강도 발현으로 사전경화 없이 사용할 수 있는 CSC의 확대적용 가능성을 살펴보고자 하였다. 이를 위하여 이산화탄소 분위기에서 CSC 와 CSA 속경성 시멘트 혼합비율 변화에 따른 압축강도와 Q-XRD 광물특성 함량 변화를 측정하였다. 압축강도 측정결과, CSC 50% 조건에서 3일과 7일 압축강도가 각 각 14.18MPa과 22.98MPa로 1종시멘트 KS규격을 만족하였다. 광물특성 분석을 통하여 이산화탄소 반응생성물인 calcite 광물이 증가하여 강도발현에 기여했음을 알 수 있었다. 7일 경과 후에도 수화광물인 dicalcium silicate 및 yeelimite광물뿐 아니라, 이산화탄소와 반응하지 않은 rankiniten 및 pseudowollastonite 광물이 다량 관찰되어 7일이후의 강도발현 가능성을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.341-348
• /
• 2023

본 연구는 산업의 급성장으로 각종 산업부산물의 발생량이 크게 증대되고 천연골재 자원의 고갈 현상이 심화되는 것을 최소화 하기 위해 순환골재와 제강슬래그를 이용 재료시험 및 재생 콘크리트 적정 혼합 배합비를 도출하고자 하였다. 본 연구에서는 먼저 현장에서 사용되고 있는 재료의 품질기준 적합도를 확인 단독 및 혼합 사용할 경우 작업성, 성형에 맞는 결과를 나타내었다. 따라서 시멘트의 종류 및 혼화재, 굵은골재, 잔골재를 구분 총 4-TYPE 배합을 통해 콘크리트용 골재로 활용 가능성을 평가하였다. 실험 결과 치환율에 따른 굳지않은 콘크리트 슬럼프와 공기량, 염화물과 경화된 콘크리트 압축강도를 실험 결과는 일반적인 콘크리트 품질특성 측정값과 차이가 있음을 확인할 수 있었고, 또한 콘크리트용 순환골재 및 제강슬래그를 굵은골재 치환율에 따라 표준 설계기준 품질특성을 만족함을 확인할 수 있었다.

• Computers and Concrete
• /
• 제1권3호
• /
• pp.325-354
• /
• 2004

Slabs in buildings and bridge decks, which are restrained against lateral displacements at the edges, have ultimate strengths far in excess of those predicted by analytical methods based on yield line theory. The increase in strength has been attributed to membrane action, which is due to the in-plane forces developed at the supports. The benefits of compressive membrane action are usually not taken into account in currently available design methods developed based on plastic flow theories assuming concrete to be a rigid-plastic material. By extending the existing knowledge of compressive membrane action, it is possible to design slabs in building and bridge structures economically with less than normal reinforcement. Recent research on building and bridge structures reflects the importance of membrane action in design. This paper describes the finite element modelling of membrane action in reinforced concrete slabs through optimisation of a simple concrete model. Through a series of parametric studies using the simple concrete model in the finite element simulation of eight fully clamped concrete slabs with significant membrane action, a set of fixed numerical model parameter values is identified and computational conditions established, which would guarantee reliable strength prediction of arbitrary slabs. The reliability of the identified values to simulate membrane action (for prediction purposes) is further verified by the direct simulation of 42 other slabs, which gave an average value of 0.9698 for the ratio of experimental to predicted strengths and a standard deviation of 0.117. A 'deflection factor' is also established for the slabs, relating the predicted peak deflection to experimental values, which, (for the same level of fixity at the supports), can be used for accurate displacement determination. The proposed optimised concrete model and finite element procedure can be used as a tool to simulate membrane action in slabs in building and bridge structures having variable support and loading conditions including fire. Other practical applications of the developed finite element procedure and design process are also discussed.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제28권3호
• /
• pp.255-263
• /
• 2022

Lime stabilization has conventionally been listed amid the key techniques of chemical stabilization. Replacing lime with sustainable agro-based by-products have gained prominence in recent decades. Bagasse ash (BA) is one such potential alternatives, an industrial waste with abundance in production, and industries exploring sustainable solutions for its safe disposal. Supplementing BA with lime could be an ideal approach to reduce lime consumption. However, suitability of BA and lime for the stabilization of expansive clays, such as black cotton (BC) soil is yet to be explored. This paper therefore aims to investigate the suitability of BA-lime mixtures to stabilize BC soil with emphasis to compaction behaviors and unconfined compressive strength (UCS) using standard laboratory procedures. Suitability of BA-lime mixture is then assessed against addition of calcium sulphate which, from previous experience, is detrimental with lime stabilization. Experimental outcomes nominate 15% BA as the optimum value observed from both compaction and UCS data, while addition of 4% lime to 15% BA showed the best results. Mineralogical and microstructural analysis show the presence of cementitious compounds with addition of lime and calcium sulphate with curing periods. While, formation of Ettringite needles were noted with the addition of calcium sulphate in BA-lime mixtures (at optimum values) after 90-day curing, and UCS results showed a decrease at this point. To this end, addition of BA in lime stabilization showed encouraging results as assessed from the compaction and UCS results. Nonetheless usage of calcium salts, with utmost emphasis on calcium sulphate and equivalent should be avoided.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.127-132
• /
• 2004

CFT(Concrete Filled Steel Tube) is a structure of circular or squared of steel column filled with concrete. The steel tube holds the concrete inside and that makes this structure to perform superior features on stiffness, proof stress, transformation, fire resistance and construction itself. In this study, by over the 800kgf/$\textrm{cm}^2$ of high strength concrete for CFT column, research has been done on the basic property of matter such as fluidity, resistance on segregation, compressive strength, setting icons of the concrete filled in the steel tube under conditions of standard weather. Physical properties of concrete for CFT that Concrete with silica fume, fly ash of air entraining and high-range water reducing agent, that used to CFT column research purpose to find the most ideal composition, which is achieved by the investigation in the concrete's property of matter like ability of Slump, Slump Flow, Air content, Bleeding, and Settlement. For this study, experiments which are bused on obtained the result through physical test are practiced, with all of the experiment, specimens only for control are produced in each method of curing and analyzed to relations with core strength in mock-up test. In mock-up test, the research is studied compactability of concrete filled in tube and degree of hydration hysteresis, as a basic reference for applying to field of CFT column which is used over 800kgf/$\textrm{cm}^2$ high strength concrete.