• 제목/요약/키워드: hydration of cement

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Modified heat of hydration and strength models for concrete containing fly ash and slag

  • Ge, Zhi;Wang, Kejin
    • Computers and Concrete
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    • 제6권1호
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    • pp.19-40
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    • 2009
  • This paper describes the development of modified heat of hydration and maturity-strength models for concrete containing fly ash and slag. The modified models are developed based on laboratory and literature test results, which include different types of cement, fly ash, and slag. The new models consider cement type, water-to-cementitious material ratio (w/cm), mineral admixture, air content, and curing conditions. The results show that the modified models well predict heat evolution and compressive strength development of concrete made with different cementitious materials. Using the newly developed models, the sensitivity analysis was also performed to study the effect of each parameter on the hydration and strength development. The results illustrate that comparing with other parameters studied, w/cm, air content, fly ash, and slag replacement level have more significantly influence on concrete strength at both early and later age.

규불화아연(ZnSiF6, aq)이 첨가된 시멘트의 유동성과 수화특성 (Fluidity and Hydration Properties of Cement Paste Added Zinc Fluosilicate(ZnSiF6, aq.))

  • 김도수;길배수;임헌성;남재현;노재성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.178-183
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    • 2002
  • 금속염으로 산화아연(ZnO)과 규불화수소산($H_2SiF_6$)을 이용하여 용액법으로 규불화아연($ZnSiF_6$, 농도 15%)을 제조하고 이를 시멘트용 혼화제로 첨가하여 시멘트의 유동성과 수화특성에 미치는 영향을 파악하였다. 규불화아연의 첨가량을 시멘트량 대비 1.0∼4.0%로 증가시켜 첨가한 시멘트 페이스트의 초기 유동성과 유동성의 경시변화를 측정하였다. 초기 유동성은 mini-slump 시험을 통해 평가하였고, 유동성의 경시변화는 slump loss 시험을 통해 평가하였다. 또한 규불화아연을 시멘트에 1.0∼3.0%로 첨가하였을 때 시멘트의 응결시간에 미치는 영향과 시멘트 수화열 변화에 미치는 영향을 파악하였다. 시멘트 페이스트의 유동성은 규불화아연이 2.1% 첨가되었을 때 가장 높게 나타났으나 경시변화는 다소 큰 것으로 나타났다. 시멘트 응결시간은 규불화아연의 첨가량 증가에 따라 지연되는 특성을 보였으며, 시멘트 수화열은 첨가량에 비례하여 감소되는 경향을 보였다.

황토결합재를 이용한 매스콘크리트의 수화열과 건조수축 효과 (Effect of Hydration Heat and Drying Shrinkage of Mass Concrete Using Hwangtoh Binder)

  • 강성수;이성로
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.649-652
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    • 2008
  • 본 연구는 황토결합재로 시멘트를 대체함으로써 시멘트의 수화 반응 등에 의한 콘크리트 내부발열과 건조수축 문제의 해결 가능성을 연구하였다. 소형모형에서 HBC는 28일 압축강도가 18${\sim}$33MPa으로 보통강도 콘크리트의 강도를 발현할 수 있으면서, OPC에 비해 양생시 내부의 최고온도가 1/4 정도로 낮게 나타나고 건조수축 역시 HBC는 OPC에 비하여 50% 감소하였다. 대형시편에서도 HBC는 낮은 수화열로 인해 내부온도가 OPC에 비해 50% 낮게 나타났으며 건조수축 역시 60일 기점으로 OPC의 50% 정도의 수축률을 나타났다. 따라서 황토 결합재를 이용하여 매스 구조물을 제작하면 시멘트에 비하여 수화열과 건조수축의 문제를 해결하는데 상대적으로 유리할 것으로 사료된다.

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시멘트 수화에 따른 6가 크롬의 고정화 특성 (Binding of the Hexavalent Chromium Ions in the Process of Cement Hydration)

  • 정민선;황준필;홍성인;안기용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.88-94
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    • 2013
  • 시멘트 내 6가 크롬은 피부질환이나 암을 유발할 수 있는 유해한 인체에 유해한 이온으로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 사람에게 영향을 주는 시멘트 내 6가 크롬의 정량적 분석을 하고자 시멘트 및 시멘트 경화체 내 6가 크롬의 고정화에 대해 평가하였다. 국내에서 생산되는 일반 포틀랜드 시멘트 3종과 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말, 실리카퓸을 사용하여 수용성 및 산가용성 6가 크롬을 분광광도법으로 측정하였다. 측정결과, 시멘트 내 수용성 6가 크롬의 농도는 10.5-18.9 mg/kg-cement 범위였으며 혼화재료 내 수용성 6가 크롬의 양은 매우 적게 측정되었다. 시멘트 내 산가용성 6가 크롬의 농도는 172.4-318.2 mg/kg-cement 범위로 측정되었으며 수용성 6가 크롬에 비해 증가하였다. 그러나 크롬의 pH에 의존적인 용해 특성에 따라 용매의 pH가 저감된다고 하여 산가용성 6가 크롬의 농도가 항상 크게 측정되지는 않았다. 시멘트 수화 후 수용성 6가 크롬은 2.0 mg/kg-cement 정도로 감소하였으며 이는 크롬산-에트링게이트 생성에 의한 결과임을 확인할 수 있었다.

보통포틀랜드시멘트의 수화 반응에 미치는 폴리카복실레이트계 고유동화제의 영향 (Effects of Polycarboxylate Type Superplasticizer on the Hydration of Ordinary Portland Cement)

  • 류호석;송종택
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.417-424
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    • 2004
  • 메톡시폴리에틸렌글리콜모노메타크릴레이트(MPEGMAA)와 메타크릴산(MAA)을 공중합시킨 폴리카복실레이트계 고유동화제(PCA)의 그라프트 사슬인 폴리에틸렌옥사이드(PEO)의 길이가 다를 경우, 보통포틀랜드시멘트(OPC)의 수화 반응에 미치는 영향을 Fourier Transform Infrared Spectroscopy(FT-IR), X-Ray Diffraction(XRD)과 Differential Scanning Calorimetry (DSC)를 이용하여 조사하였다. PCA의 그라프트 사슬의 길이에 따라 초기 재령에서 수화 반응에 미치는 영향은 달라지나, 장기 재령에서는 큰 차이가 없었다. 또한 PCA가 첨가된 경우의 Ca(OH)$_2$의 상대 피크 강도의 비(I[001]/I[101])는 OPC에 비해 감소하였다.

CEMHYD-3D로 예측된 수화도를 기초로 한 고성능 콘크리트의 건조수축 모델제안 (Development of Drying Shrinkage Model for HPC Based on Degree of Hydration by CEMHYD-3D Calculation Result)

  • 김재기;서종명;윤영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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    • pp.501-504
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    • 2004
  • This paper proposes degree of hydration based shrinkage prediction model of 40MPa HPC. This model shows degree of hydration which is defined as the ratio between the hydrated cement mass and the initial mass of cement is very closely related to shrinkage deformation. In this study, degree of hydration was determined by CEMHYD-3D program of NIST. Verification of the predicted degree of hydration is performed by comparison between test results of compressive strength and estimated one by CEMHYD-3D. Proposed model is determined by statistical nonlinear analysis using the program Origin of Origin Lab. Co. To get coefficients of the model, drying shrinkage tests of four specimen series were followed with basic material tests. Testes were performed in constant temperature /humidity chamber, with difference moisture curing ages to know initial curing time effect. Verification with another specimen, collected construction field of FCM bridge, was given in the same condition as pre-tested specimens. Finally, all test results were compared to propose degree of hydration based model and other code models; AASHTO, ACI, CEB-FIP, JSCE, etc.

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석고에 고용된 $P_2O_5$$C_3A$의 초기수화에 미치는 영향 (Effect of the $P_2O_5$ Substituted Gypsum on the Early Hydration of $C_3A$)

  • 한기성;김용국
    • 한국세라믹학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.355-360
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    • 1984
  • The effect of 2% of $P_2O_5$ substituted in gypsum(5 mol% as $HPO_3$) on the early hydration characteristics of $C_3A$ were investigated and then gypsum only and gypsum mixed with $Ca(H_2PO_4)_2$.$H_2O$(2% as $P_2O_5$) were studied separately for comparison. The early hydration reaction of $C_3A$ with each gypsum were examined by measuring the rate of heat libera-tion of hydration with calorimeter and by analysing the hydration products with X-ray diffractometer and differential thermal analyser. It was shown that phosphogypsum substituted with $P_2O_6$ in the crystal lattice accelerated exceedingly the formation of the ettrignite and following hydrated products. However the other gypsum especially gypsum without any phosphate delayed the formation of various hydration products, It was consequently suggested that when phosphogypsum are used as the retarder of cement setting its reta-rding effect for setting of cement is not ascribed to the retardation of ettringite formation.

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폐콘크리트계 미분말의 소성조건에따른 수화성 회복 (Recovering Hydration Performance of Cementitious Powder by Concret Waste according to Burning Temperature)

  • 강태훈;정민수;안재철;강병희
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2003년도 학술.기술논문발표회
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    • pp.81-87
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    • 2003
  • The purpose of this study is the development of a recycling process to recover the hydrated ability of cement hydrate which accounts for a large proportion of cementitious powder by concrete waste in order to recycle cementitious powder by concrete waste as recycle cement. Therefore, after having theoretical consideration based on the properties of high-heated concrete, we consider the properties of hydration of cementitious powder in hardened mortar under various temperature conditions. As a result of experiment, it is revealed that an effective development of recycling cement is possible since the cementitious powder by concrete waste recovers a hydraulic property during burning at $600^{\circ}C$ or $700^{\circ}C$. And it is shown that the fluidity of mortar decreases rapidly as the burning temperature of recycle cement increases. however, the improved effect of fluidity is predominant if adding the additive such as fly-ash or blast furnace slag.

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플라이 애시 미세도를 고려한 플라이 애시 모르타르의 압축 강도 예측 (Predicting Compressive Strength of Fly Ash Mortar Considering Fly Ash Fineness)

  • 선양;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.90-91
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    • 2020
  • Utilization of upgraded fine fly ash in cement-based materials has been proved by many researchers as an effective method to improve compressive strength of cement based materials at early ages. The addition of fine fly ash has introduced dilution effect, enhanced pozzolanic reaction effect, nucleation effect and physical filling effect into cement-fly ash system. In this study, an integrated reaction model is adpoted to quantify the contributions from cement hydration and pozzolanic reaction to compressive strength. A modified model related to the physical filling effect is utilized to calculate the compressive strength increment considering the gradual dissolution of fly ash particles. Via combination of these two parts, a numerical model has been proposed to predict the compressive strength development of fine fly ash mortar considering fly ash fineness. The reliability of the model is validated through good agreement with the experimental results from previous articles.

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