• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.90-97
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• 2009

본 연구에서는 고로슬래그 미분말(이하 BS)사용 모르타르의 초기강도가 저하하는 문제점을 해결하고자 BS 20%치환 시멘트 모르타르에 자극제로 석고(이하 CS)와 고분말도의 미분시멘트(이하 FC)를 치환 사용한 경우의 기초적 물성을 검토한 것으로, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, 굳지않은 모르타르의 특성으로 유동성은 BS 치환율이 증가할수록 감소하였고, BS 20%에 CS를 치환한 경우는 치환율에 관계없이 큰 영향을 미치지 않은 것으로 나타났으며, FC를 치환한 경우는 치환율이 증가할수록 감소하는 것으로 나타났다. 압축강도는 BS 치환율이 증가할수록 초기재령에서 강도가 저하하는 것으로 나타났고, 재령 28일에서는 잠재수경성 반응에 기인하여 약간 증가하는 것으로 나타났다. BS 20 % 치환 모르타르의 초기 압축 및 휨 강도향상에 대하여 CS를 치환한 경우는 치환율이 증가함에 따라 초기재령에서 미소하게 증가하는 것으로 나타났고, FC를 치환한 경우는 치환율이 증가할수록 초기 및 28일 재령에서 강도가 크게 증가하는 것으로 나타났다. 종합적으로 BS 20% 치환 모르타르의 초기 강도 저하 문제의 해결로서 CS의 치환은 효과가 적고, FC 25%를 치환하여 사용하게 되면 OPC만을 사용한 Plain과 유사한 것으로 나타나 양호한 품질의 향상을 기대할 수 있을 것으로 분석된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제44권9호
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• pp.502-509
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• 2007

This paper investigated how Fine Fly Ash (FFA) with $14,000\;cm^2/g$ of Fineness affects the micro structure and material properties of High-Performance Concrete (HPC) before and after hardening from Material Test of HPC and Cement Paste. FFA is applied as a substitute of Silica Fume which is used necessarily in producing HPC. As a Material Test results, 5% FFA series specimen shows the lower fluidity than SF series specimen. When, however, the Fluidity of 10% FFA series specimen is increased reversely to the similar value of SF series specimen. The Porosity of FFA series specimen of 3 day age is displayed to $21{\sim}24%$, which is higher than $19{\sim}20%$ porosity of SF series specimen, while that of 28 day age is reached to $8{\sim}9%$, which is improved compared with 10% fo SF series specimen. It can be thought that FFA has better influence on the porosity of HPC in case of long term age. The Compressive strength of FFA series specimen shows the similar result with the property of porosity. The compressive strength of 28 day age FFA series specimen is $98{\sim}106%$ of SF series specimen and 107% of plain specimen to reveal better strength development.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.439-445
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• 2016

최근 온실가스 저감 및 자원 재활용 등의 목적으로 플라이애시를 대량으로 사용하기 위한 연구가 활발히 진행되어오고 있다. 하지만, 플라이애시의 경우 생산 조건에 따른 품질 변동성이 크기 때문에 레드믹스트 콘크리트로의 대량 활용에 어려움이 있다. 본 연구에서는 국내 8개 화력발전소에서 생상되는 플라이애시를 대상으로 이를 이용한 플라이애시 모르타르에 대한 성능평가에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위해 플라이애시에 대한 화학분석 등의 기초물성을 분석하였으며, 이를 활용한 플라이애시 모르타르에 대한 응결, 흐름, 압축강도 발현, 건조수축 및 탄산화 특성을 분석하였다. 각 화력발전소에서 생산된 플라이애시는 사용 연료 및 연소 조건 등의 상이에 의해 플라이애시의 구성 성분과 형상이 크게 다르게 나타났으며, 이러한 이유로 플라이애시 모르타르의 응결, 흐름, 압축강도, 건조수축, 탄산화에 대한 특성에 대한 변동성이 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.88-94
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• 2012

본 연구는 고품질의 재생골재 제조시 발생하는 폐콘크리트 미분말을 콘크리트용 혼화재료로 활용하기 위한 연구이며, 분말도는 928 및 $1,360cm^2/g$인 두 종류의 폐콘크리트 미분말에 대하여 검토하였다. 폐콘크리트 미분말의 주요 특징은 시멘트와 유사한 각진 입형을 나타내고 있었으나 입자 표면에 수화생성물들이 부착되어 있었다. 또한 시멘트와 비교하여 폐콘크리트 미분말의 입자 크기는 크게 나타났으며, 화학성분은 $SiO_2$ 함량이 높게 나타났다. 폐콘크리트 미분말을 혼합한 페이스트의 점도는 시멘트만을 사용한 페이스와 비교하여 최대 62% 감소하였고, 종결시간은 2시간 지연되었다. 모르타르는 시멘트만을 사용한 경우와 비교하여 폐콘크리트 미분말의 혼합률이 증가함에 따라서 플로우 값이 최대 30% 감소하였고, 흡수계수는 70% 증가 하였다. 모르타르의 압축 강도는 폐콘크리트 미분말의 혼합률이 증가함에 따라서 최대 73% 감소하였다. 이러한 실험 결과를 통하여 폐콘크리트 미분말은 시멘트와 적절히 혼합(15% 이내)하여 사용하는 것이 바람직할것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권5A호
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• pp.307-315
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• 2012

최근 국내에서도 압축강도 180 MPa, 인장강도 10 MPa 이상의 초고성능 섬유보강 콘크리트(Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete, UHPFRC)가 개발되었다. 그러나 UHPFRC는 물-결합재비가 낮고 다량의 고분말 혼화재료를 혼입하며, 굵은 골재를 사용하지 않기 때문에 초기 재령에서의 자기수축이 크고, 표면이 급격히 건조하는 등 기존의 일반 콘크리트(Normal Concrete, NC) 및 고성능 콘크리트(High Performance Concrete, HPC)와는 다른 재료적 특성을 보인다. 그러므로 본 연구에서는 UHPFRC에 적합한 재료 실험 방법과 규정을 제안하고 극 초기 재령에서의 강도 특성을 평가하기 위하여 응결 및 수축, 인장 실험을 수행하였다. 응결 실험 결과 파라핀 오일을 UHPFRC의 모르타르 표면에 적용할 경우 표면에서의 급격한 건조현상을 효율적으로 억제할 수 있는 것으로 나타났으며, 시멘트와 배합수의 수화반응을 지연 또는 촉진 시키지 않는 것으로 나타나 응결 실험 시 표면건조 방지제로 적합한 것으로 판단되었다. 또한, 링-테스트를 수행하여 내부 강재 링의 온도와 변형률의 경향이 달라지는 시점을 수축 응력 발현 시점으로 정의하였으며, 이를 응결 실험과 비교하여 본 결과 응결침에 걸리는 관입 저항력이 약 1.5 MPa일 때 수축 응력이 발현되는 것으로 나타났다. 이는 초결 및 종결보다 약 0.6시간, 2.1시간 빠른 것이며, 상기 시점을 UHPFRC의 자기수축 측정 시점(time-zero)으로 규정하였다. 마지막으로, 본 연구에서는 극 초기 재령 인장강도 측정 장비를 제작하여 초결시점에서부터 UHPFRC의 인장강도와 탄성계수를 측정하였으며, 이를 고려한 UHPFRC의 인장강도 및 탄성계수 예측식을 제안하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.157-165
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• 2016

현재 알칼리 활성 슬래그 콘크리트(AASC)는 약 40~70 MPa의 고강도화가 가능하며, 슬래그의 미세 분말도 및 잠재수경성으로 인해 공극이 치밀한 특성으로 염화물이온의 침투가 어려운 것으로 알려져 있다. 하지만 전기영동법을 사용하여 염화물이온의 유효 확산계수를 구해 염해저항성을 평가하는 경우가 대부분으로 AASC 속의 염화물이온 고정화에 대한 연구는 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 알칼리 활성화제의 종류 및 첨가량에 따른 경화페이스트내의 염화물이온 고정화능력을 평가하였다. 그 결과로 $Na_2SiO_3$을 사용한 페이스트가 가장 높은 고정화능력을 나타내었으며 활성화제 첨가량이 많을수록 고정화가 높은 것으로 나타났다. 이는 활성화제 종류 및 첨가량에 따라 생성되는 경화조직인 C-S-H 생성 정도와 크게 관련성이 높은 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.21-30
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• 2017

노후저수지 제체 보강을 목적으로 시멘트 그라우팅공법이 일반적으로 적용되고 있으나, 주입재의 재료적 한계로 인해 여러 문제점이 제기되어 왔다. 이를 극복하기 위하여 국내에서도 다양한 그라우트 재료들을 개발하고 현장에 적용하고 있으나 실제 현장에서 침투주입시 원지반 교란으로 인한 문제가 야기되는 경우가 많다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 원지반에의 이상적인 침투주입이 가능하도록 고분말, 고점도의 특성을 가지며 실트질 모래층까지 침투주입을 확장시키고 복합조건의 지반에서도 적용할 수 있는 하이브리드형 그라우트재의 물리적 특성을 분석하였으며, 최적의 팽창제를 선정하여 그라우트재와 혼합한 후 부피팽창에 따른 압력과 다짐효과를 검토하여 실효성을 검증하고자 하였다. 팽창율, 일축압축강도, 팽창압력 및 다짐효과확인시험 결과, HI-E(2%) 시료는 팽창제에 의한 개선효과가 탁월한 것으로 나타나 이를 혼합한 하이브리드형 그라우트재는 노후저수지, 방조제 등의 차수 및 보강공법에 효과적으로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.877-880
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• 2008

최근 언론이나 학회에서도 우수한 성능을 인정받는 플라이애쉬는 시멘트의 대체재로서 많은 연구와 적용사례가 늘어나고 있으나 조기강도의 저하 및 무분별한 사용으로 품질이 변동되는 문제점이 해결되지 않는 실정이다. 또한 KS L 5405에 규정된 분말도 $3000{\sim}4500cm^2/g$급인 플라이애쉬를 단위 시멘트량의 20% 전후로 치환하여 사용하고 있어 그 이상의 분급에 관한 규정은 미미한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 3성분계 콘크리트의 특성에 미치는 고품질 플라이애쉬의 치환율 및 물-결 합재비 영향을 분석하기 위해 플라이애쉬의 분말도 8000급과 치환율 15(P), 30, 45%의 3수준으로 설정하였으며, 물-결합재비는 40, 50%의 2수준으로 계획하여 실험을 실시하였다. 측정한 결과, 굳지않은 콘크리트의 성상에서 플라이애쉬의 치환율이 증가할수록 유동성이 점차 향상되는 경향을 나타내었으나, 물-결합재비가 증가할수록 현저히 낮아지는 것으로 나타났다. 또한, 공기량은 플라이애쉬의 치환율이 증가하고 물-결합재비가 낮아짐에 따라 감소하는 경향을 나타내었으며, 물-결합재비에 관계없이 플라이애쉬의 치환율이 증가할수록 수화열 저감을 확인할 수 있었다. 또한, 강도특성에서는 치환율과 물-결합재비가 증가할수록 강도가 낮아지는 경향을 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.476-483
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• 2001

초유동콘크리트는 유동성 증진 및 충전성 향상을 위해 단위분체량을 크게하기 때문에 콘크리트의 고강도화와 수화발열량을 증가시키는 문제점을 가지고 있다. 이에 본 연구는 초유동콘크리트의 강도조절과 수화열 저감을 위해 쇄석분을 이용하여 초유동콘크리트의 강도, 유동성, 내구성능 및 건조수축 특성을 검토하였다. 실험결과 쇄석분은 치환율 10% 증가시마다 무치환시의 압축강도를 약 10~15%씩 감소시키며, 변형계수와 물구속비를 감소시켜 초유동콘크리트의 유동성 향상에 효과적이다. 또한 초유동콘크리트에서 쇄석분 10%치환시 마다 단위시멘트량 감소에 따른 최고 단열온도상승량을 약 4$^{\circ}C$씩 감소시켰다. 반면 건조수축량은 10%치환시 마다 약 5%증가시켰다. 한편 초유동콘크리트의 내구성능은 단위분체량과 유동성향상에 따른 조직의 치밀화로 쇄석분 치환에 관계없이 상대동탄성계수 90%이상으로 우수하게 나타났다. 이와 같이 분체로서 쇄석분 사용은 치환량에 따른 초유동콘크리트의 강도조절이 가능하며 수화발열량을 저감시킬 수 있다. ^ x Super flowing concrete causes high strength and the increase of heat of hydration because of the big unit powder content of concrete to increase flowability and to improve compact of concrete. Therefore, this study investigates the characteristic properties of strength, flowability, durability and drying shrinkage to control strength and to reduce heat of hydration of super flowing concrete using crushed stone fines. According to the experimental results, when crushed stone fines are increased every 10%, 10~15% of compressive strength is decreased and flowability of super flowing concrete is effectively improved due to the decrease of modulus of deformation and confined water ratio. When crushed stone fines are replaced every 10%, 4$^{\circ}C$ of the highest adiabatic temperature rise is decreased by reducing the unit cement. However, 5% of drying shrinkage is increased in the same condition. In the meantime, durability of super flowing concrete is excellent, having over 90 % of good relative dynamic modulus of elasticity due to fineness of formation caused by the increase of the unit powder content and the improvement of flowability, without regard to the replacement of crushed stone fines. Therefore, it can be said that the usage of crushed stone fines can control the strength of super flowing concrete by replacement and reduce heat of hydration.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.166-173
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• 2019

본 연구에서는 오토클레이브를 활용한 촉진양생 조건에서 실리카 원료의 반응 특성 및 이를 활용한 무기계 MiDF 콘크리트의 기초 특성을 검토하였다. 다양한 나노 물질의 반응성을 알아보기 위한 용출 특성 실험에서 오토클레이브 양생 시 Si 이온의 용출은 비결정질의 원료에서 더 높게 나타났다. 상수 분위기에서 오토클레이브 양생된 고형물은 비결정질 원료일수록 높은 질량 감소를 보였는데, 이는 이온의 용출량이 높기 때문으로 사료된다. $Ca(OH)_2$ 수용액 조건에서는 비결정질 원료가 많은 질량 증가를 보였는데, 이는 C-S-H의 생성에 기인한 것이다. 나노 실리카 재료가 MiDF의 특성에 미치는 실험에서 실리카 퓸은 대체율 5.5%까지 MiDF의 압축강도 증가와 흡수율 감소에 기여하였고, 비결정질의 고분말도 나노 실리카는 대체율이 증가함에 따라 압축강도는 저하하였지만 흡수율 감소에 기여하였다. 또한 나노 실리카를 첨가한 시험체는 기대와 달리 10,000nm 이하의 공극은 증가하였지만, 10,000~100,000nm 범위의 공극은 감소하는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 통해 비정질의 나노 사이즈 실리카를 활용하여 MiDF 콘크리트의 공극 및 흡수율을 저감이 가능함을 알 수 있었다. 그러나 목표로 하였던 50~10,000nm 사이의 공극을 줄이기 위해서는 시멘트 매트릭스에 나노 재료를 더욱 잘 분산시키는 것이 필요할 것이며, 이에 관한 연구가 지속될 필요가 있다.