• Title/Summary/Keyword: hydration properties

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저온환경에서 고분말도 시멘트의 수화반응 및 강도발현 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Hydration and Strength Development of High Blain Cement at Low Temperature)

  • 문영범;김형철;최현국;김재영;이한승;김목규
    • 한국건축시공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.367-373
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    • 2015
  • 본 연구에서는 저온환경에 고분말도 시멘트를 적용하기 위하여 기초 특성을 검토하고자 하였다. 실험 결과 일반 시멘트에서 입도 분급된 고분말도 시멘트는 초기 수화에 큰 영향을 미치는 $10{\mu}m$이하의 입자가 다수 분포하였으며 분말도가 매우 높은 것으로 나타났다. 또한 분급된 미세한 시멘트 입자는 초기 수화반응이 매우 빠르고 이것은 시멘트의 수화 반응을 상승시킨다. 또한 고분말도 시멘트는 응결시간이 단축되고 모든 재령에서 압축강도가 높게 나타났다. 특히 저온환경에서는 초기 3일 압축강도 발현속도가 OPC 보다 2배 이상 발현하는 것을 확인할 수 있었으며 미소수화열 분석을 통해 수화반응 속도가 빠르고 수화열 또한 높은 것을 확인하였다. 또한 단열온도 상승 실험을 통해 초기 수화발열 상승온도 및 최고 상승온도가 높은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구범위 내에서 저온환경 콘크리트에 우수한 시멘트 원료는 고분말시멘트로 판단된다.

합성 Calcium Alumino Ferrite(CAF) 치환량에 따른 시멘트 수화 특성 (Hydration properties of OPC with Synthesized Calcium Alumino Ferrite(CAF))

  • 이웅걸;송명신
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.9-15
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    • 2023
  • 시멘트는 대표적인 이산화 탄소 배출 산업이다. 에너지 소비와 CO2 배출 저감을 위해 제조 공정 개선 및 대체 재료의 사용확대가 필요하다. 따라서 본 연구는 CO2 흡착형 재료인 CAF을 저온 소성하여 시멘트에 적용하여 시멘트 수화의 기본 특성을 확인하였다. 합성 CAF의 수화 생성물에 대한 결정상 분석과 공극 분포, 그리고 구조 이미지를 확인하고, 압축강도를 측정하였다. SCAF는 치환율은 10, 20, 100 %으로 하였으며, 치환율의 증가에 따라 압축강도는 저하되는 경향을 보인다. 또한, SCAF 치환율 100%인 경우, 초기 재령의 수화 생성물은 calcium aluminum oxide hydrate (Ca3Al2O6·xH2O)와 calcium iron hydroxide (Ca3Fe(OH)12)이며, 치환율 10, 20 %에서는 일반적인 시멘트 수화물 외에 CAF 화합물인 Brownmillerite가 관찰되었다. 또한, 공극율은 치환율의 증가에 따라 공극 크기가 크고 공극율이 높았다. 본 연구 결과 저온 소성으로 제조된 CAF는 CO2 흡착형 재료로 활용을 위해 단독 사용 및 일반 양생은 어려울 것으로 보인다.

광산란 감소 물질에 의한 피부 각질층의 산란 감소 및 수화에 의한 각질세포의 물리적 특성에 대한 연구 (Optical Clearing Agent Decreases Scattering of Stratum Corneum and Modulates Physical Properties of Corneocytes by Hydration)

  • 전승현;염준석;안병준;박선규;이천구;이설훈;강내규
    • 대한화장품학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.81-87
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    • 2018
  • 본 연구에서는 각질층의 산란에 대한 새로운 분석 방법을 제공하고 광학에 사용되는 광산란 감소 물질들의 피부 각질층에서의 영향을 확인하였다. 각질층과 피부 구성 성분에 의해 산란되어지는 빛의 변화를 측정하기 위해 각질 테이프로 분리한 각질세포의 다크 필드 이미지 분석을 통해 다양한 광산란 감소 물질들의 각질층에서의 광산란 효과를 측정하고 분석하였다. 광산란 감소 물질의 처리 후 각질층의 물리적 특성(수분 함량, 케라틴 구조 및 두께) 변화는 FT-IR, 3D 레이저 현미경으로 관찰하였는데 화장품에서 보습제로 사용되는 단당류, 당 알코올, 환원당, 히알루론산 등은 광산란을 감소시킬 수 있었다. 그러나 광학에서의 탈수 현상과 달리 낮은 농도조건의 광산란 감소 물질은 각질층 케라틴 구조의 내부로 물의 침투를 향상시켜 각질층의 부피를 증가시키고 강성을 감소시키는 효과를 나타내었다. 이러한 광산란 감소 물질에 의한 각질층 각질세포의 수화 현상은 각질층의 광산란을 감소시켜 피부를 보다 투명하게 보이게 해 줄뿐만 아니라 지속적인 보습효과를 제공할 수 있는 각질층 타겟의 새로운 피부 개선 연구의 가능성을 확인할 수 있었다.

칼집을 낸 현미의 수화 및 취반 특성 (Hydration and Cooking Properties of Brown Rice Scratched with a Knife)

  • 김재영;백승화
    • 한국식품과학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.722-727
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    • 2012
  • 본 연구는 현미의 취반 시 물리적 특성을 개선하기 위하여 칼날로 일정 깊이 흠집을 낸 현미(0.07 및 0.20 mm SBR)와 일반 현미(NBR) 및 백미(NR)의 수분 흡수 특성, 취반 전 후의 무기질 함량, 취반 시 밥알의 물성 차이 및 엿기름에 의한 가수분해 정도를 측정하였다. 수침에 따른 수분함량, 부피 및 무게 증가량은 수침 210분이 지남에 따라 NBR<0.07 SBR<0.20 SBR=NR순으로 NR과 0.20 SBR이 유사한 수준을 나타내었다. 호화에 따른 쌀의 수분함량은 NR이 51.14%, 0.07 SBR이 42.53%, 0.20 SBR이 44.93%, NBR이 38.36%로 도정도 및 칼집 수준에 따라 유의성이 인정되었다(p<0.05). 호화에 따른 쌀의 경도 변화는 NR<0.20 SBR<0.07 SBR

고로슬래그 미분말의 반응도가 시멘트 페이스트의 물성에 미치는 영향에 관한 연구 (Effects of the Reaction Degree of Ground Granulated Blast Furnace Slag on the Properties of Cement Paste)

  • 김동연;조형규;이한승
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.723-730
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    • 2014
  • 최근 고로슬래그 미분말의 사용량이 증가함에 따라 고로슬래그 미분말 혼입 시멘트의 수화반응 모델뿐만 아니라 압축강도, 수화생성물, 수화열 등 고로슬래그 미분말 혼입 시멘트 페이스트의 물성에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 고로슬래그 미분말 혼입 시멘트 페이스트의 물성에 큰 영향을 끼치는 고로슬래그 미분말의 반응도에 대한 연구는 세계적으로도 부족하며 특히 국내에서는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구는 선택적 추출법을 이용하여 시멘트 페이스트 내 고로슬래그 미분말의 반응도를 정량분석하고 물 바인더비, 치환율, 양생온도에 따라 압축강도, 화학결합수, $Ca(OH)_2$을 측정하여 비교 분석 하였다. 실험결과 시멘트 페이스트 내 고로슬래그 미분말의 반응도, 화학결합수, $Ca(OH)_2$은 치환율이 낮고 물 바인더비와 양생 온도가 높을수록 높게 나타났으며 특히 고로슬래그 미분말의 반응도는 최종적으로 약 0.3~0.4 값에 수렴하는 것으로 나타났다.

Mechanical Properties of Hydrated Cement Paste: Development of Structure-property Relationships

  • Ghebrab, Tewodros T.;Soroushian, Parviz
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제4권1호
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    • pp.37-43
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    • 2010
  • Theoretical models based on modern interpretations of the morphology and interactions of cement hydration products are developed for prediction of the mechanical properties of hydrated cement paste (hcp). The models are based on the emerging nanostructural vision of calcium silicate hydrate (C-S-H) morphology, and account for the intermolecular interactions between nano-scale calcium C-S-H particles. The models also incorporate the effects of capillary porosity and microcracking within hydrated cement paste. The intrinsic modulus of elasticity and tensile strength of hydrated cement paste are determined based on intermolecular interactions between C-S-H nano-particles. Modeling of fracture toughness indicates that frictional pull-out of the micro-scale calcium hydroxide (CH) platelets makes major contributions to the fracture energy of hcp. A tensile strength model was developed for hcp based on the linear elastic fracture mechanics theories. The predicted theoretical models are in reasonable agreements with empirical models developed based on the experimental performance of hcp.

초기동해를 입은 고로슬래그 콘크리트의 강도발현 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Strength Properties of Concrete Using Blast-Furnace Slag Subjected to Frost Damage at Early Age)

  • 최성우;반성수;최봉주;유득현
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.629-634
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    • 2001
  • Recently, to consider financial and constructive aspect, usage of Admixture, like Blast-Furnace Slag and Fly-Ash, are increased. Also the use of cold-weather-concrete is increased. Blast-furnace Slag, a by-product of steel industry, have many advantage, to reduce the heat of hydration, increase in ultimate strength and etc. But it also reduces early-age strength, so it is prevented from using of Blast-Furnace Slag at cold-weather-concrete. In this study, for the purpose of increasing usage of Blast-Furnace Slag at cold-weather-concrete, it is investigated the strength properties of concrete subjected to frost damage for the cause of early age curing. According to this study, if early curing is carried out before having frost damage, the strength of concrete, subjected to frost damage, is recovered. And that properties is not connected with the frost cause.

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동해시점 및 지속시간에 따른 고로슬래그콘크리트의 강도발현 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Strength Properties of Concrete Using Blast-Furnace Slag Subjected to Time&Period of Frost Damage)

  • 반성수;이민호;최성우;유득현;최봉주
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.143-148
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    • 2002
  • Recently, to consider economical and constructive aspect, Usage of Admixture, like Blast-Furnace Slag and Fly-Ash, are increased. Blast-Furnace Slag, a by-product of steel industry, have many advantage, to reduce the heat of hydration, increase in ultimate strength and etc. But it also reduces early-age strength, it is prevented from using of Blast-Furnace Slag at cold-weather-concrete. In this study, for the purpose of increasing usage of Blast-Furnace Slag at cold-weather-concrete, it is investigated the strength properties of concrete subjected to time and period of frost damage for early age curing. According to this study, if early age curing is carried out before having frost damage, the strength of concrete, subjected to frost damage, is recovered. And that properties is not connected with the frost cause.

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메타카올린 혼입 콘크리트의 성능 평가 (Evaluation on the Performance of Concrete Containing Metakaolin)

  • 원종필;권연성;이찬민;김완영
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2002년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.153-156
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    • 2002
  • The purpose of this research was to evaluate on the properties of fresh and hardened high-performance concrete(HPC) incorporating high-reactivity metakaolin(HRM). Setting time, heat of hydration, compressive strength, resistance to chloride-ion penetration, and repeated freezing and thawing test were carried out in order to investigate the properties of fresh and hardened state concrete. The properties of the HRM concrete were also compared with those of the portland cement concrete and silica fume(SF) concrete. The laboratory test results indicate that HRM material can be used as a supplementary cementitious material to produce high-performance concrete.

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A multiscale creep model as basis for simulation of early-age concrete behavior

  • Pichler, Ch.;Lackner, R.
    • Computers and Concrete
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    • 제5권4호
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    • pp.295-328
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    • 2008
  • A previously published multiscale model for early-age cement-based materials [Pichler, et al.2007. "A multiscale micromechanics model for the autogenous-shrinkage deformation of early-age cement-based materials." Engineering Fracture Mechanics, 74, 34-58] is extended towards upscaling of viscoelastic properties. The obtained model links macroscopic behavior, i.e., creep compliance of concrete samples, to the composition of concrete at finer scales and the (supposedly) intrinsic material properties of distinct phases at these scales. Whereas finer-scale composition (and its history) is accessible through recently developed hydration models for the main clinker phases in ordinary Portland cement (OPC), viscous properties of the creep active constituent at finer scales, i.e., calcium-silicate-hydrates (CSH) are identified from macroscopic creep tests using the proposed multiscale model. The proposed multiscale model is assessed by different concrete creep tests reported in the open literature. Moreover, the model prediction is compared to a commonly used macroscopic creep model, the so-called B3 model.