• Geomechanics and Engineering
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• 제33권3호
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• pp.261-269
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• 2023

In this study, the compressive strength of cement stabilized soil was predicted using the electrical resistivity measurement. The effects of the water to cement (w/c) ratio and recovered Carbon Black (rCB) contents were examined. A series of electrical resistivity and compressive strength tests were conducted on two types of stabilized soil after 28 days of curing. Multiple nonlinear regression (MNLR) analysis was used to evaluate the relationship between the compressive strength and the electrical resistivity in terms of the rCB, C_u (uniformity coefficient), and w/c ratio. The results showed that the w/c ratio and C_u have a strong influence on the compressive strength and electrical resistivity of the cement stabilized soil compared to the rCB content. The use of a small amount of rCB led to a decrease in the void space in the specimen and was attributed to the increase strength and decrease electrical resistivity. A high w/c ratio also induced a low electrical resistivity and compressive strength, whereas 3% rCB in the cemented soil provided the optimum strength for all w/c ratios. Finally, a prediction equation for the compressive strength using the electrical resistivity measurement was suggested based on its reliability, time effectiveness, non-destructiveness, and cost-effectiveness.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권1호
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• pp.67-73
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• 2020

With the increasing number of underground projects, the problem of rock-water coupling catastrophe has increasingly become the focus of safety. Grouting reinforcement is gradually applied in subway, tunnel, bridge reinforcement, coal mine floor and other construction projects. At present, cement-based grouting materials are easy to shrink and have low strength after solidification. In order to overcome the special problems of high water pressure and high in-situ stress in deep part and improve the reinforcement effect. In view of the mining conditions of deep surrounding rock, a new type of cement-based reinforcement material was developed. We analyses the principle and main indexes of floor strengthening, and tests and optimizes the indexes and proportions of the two materials through laboratory tests. Then, observes and compares the microstructures of the optimized floor strengthening materials with those of the traditional strengthening materials through scanning electron microscopy. The test results show that 42.5 Portland cement-based grouting reinforcement material has the advantages of slight expansion, anti-dry-shrinkage, high compressive strength and high density when the water-cement ratio is 0.4, the content of bentonite is 4%, and the content of Nano Silica is 2.5%. The reinforcement effect is better than other traditional grouting reinforcement materials.

• Advances in concrete construction
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• 제15권3호
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• pp.191-202
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• 2023

Palm oil fuel ash (POFA) is a newly emerging pozzolanic material having high amount of silica content. Various forms of POFA were used in cement-based materials (CBMs) in replacement of cement in different dosages of low and high volume. Although, there are many researches on POFA to be used in concrete and mortar, however, this material was not practically used in the construction industry. Engineers and designers need to be confident to use any new developed materials by knowing all engineering properties at short and long terms. As durability concern, concrete pH value is one of the most important properties. Portland cement produces are alkaline initially, however, it may be reduced due to aging and its components. It is believed that by incorporation of supplementary cementitious materials in CBMs the pH value reduces due to utilization of Ca(OH)₂ in pozzolanic reaction. This study is the first attempts to understand the pH value of mortars containing up to 30% POFA under different curing conditions and its changes with time. The results were also compared with the pH of ground granulated ballast furnace slag (GGBFS) and fly ash (FA) content mortars. In addition, the compressive strength of different mortars under different curing conditions were also studied. The results showed that the pH value of control mix (without cementitious materials) was more than all the blended cement mortars indifferent curing conditions at the same ages. However, there was a reducing trend in the pH value of all mortar mixes containing POFA.

• 한국환경과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1015-1024
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• 2020

Using the waste(sand wastr and boiler ash) in fluidized bed inciverator, lightweight aggregate concrete was produced and a recycling plan was prepated. The first, the result of the leaching test shows that the waste fluid sand and boiler ash did not exceed the effluent standard. This indicates that there is no harmful effect for recycling. The second, in the lightweight aggregate test using waste fluid sand and boiler ash, the sample that combined cement, waste fluid sand, and sand showed the highest compressive strength, and the mix proportion was 10: 7: 3. Lightweight aggregate concrete that combined cement, waste fluid sand, boiler ash, and sand had a low compressive strength by and large. The third, the same results were identified in the relation between the content of SiO₂ and that of Na₂O. As the SiO₂ content is lowered, the overall viscosity and plasticity of the concrete also decrease, which is not a good condition to form concrete. As for Na₂O, as the content increases, the viscosity of the sample and the viscosity of the cement are remarkably lowered, and the strength of the finished concrete is lowered. Therefore, it was concluded that the higher the content of SiO₂ and the lower the content of Na₂O, the more suitable it is to mix with cement to produce concrete. Fourth, from the fluidized bed incinerator currently operated by company A in city B, a total of 14,188 tons/year were discharged as of 2016, including 8,355 tons/year of bottom ash (including waste fluid sand) and 5,853 tons/year of boiler ash. The cost for landfill bottom ash and boiler ash discharged is 51,000 won/ton, and the total annual landfill cost is 723,588,000 won/ year. Assuming that the landfill tax to be applied from the year 2018 is about 10,000 won/ton, and if there is no reduction in waste disposal charge, an additional landfill tax of 141,880,000 won/year will be imposed. Consequently, the sum total of the annual landfill cost will be 865,468,000 won/year. Therefore, if the entire amount is used for recycling, the annual savings of about 8.7 billion won can be expected.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.156-162
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• 2017

국내 시멘트 산업은 시멘트 제조 시 발생되는 $CO_2$를 감축하기 위해 $CO_2$발생의 주요 요인인 클링커 대신 시멘트 대체재료 사용을 확대하기 위한 다양한 기술 개발을 위해 노력하고 있다. 이에, 최근 플라이애시를 다량 치환한 하이볼륨 플라이애시 시멘트(HVFC)에 대한 연구 가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 플라이애시의 다양한 장점에도 불구하고 낮은 조기강도 발현 특성이 플라이애시를 다량으로 활용한 바인더의 현장적용에 있어서 가장 큰 문제로 지적되고 있다. 본 연구는 이러한 한계를 극복하고자 플라이애시 혼입률에 따른 HVFC 페이스트의 수화 및 압축강도 특성을 파악하기 위해, 플라이애시 혼입률 0~80%의 배합을 이용하여 실험을 수행하였다. 실험결과 낮은 물-바인더 비에 의한 HVFC 페이스트 배합은 초기 재령에서의 낮은 압축강도의 한계점을 극복할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 중량비의 50% 이상이 플라이애시로 치환된 페이스트의 응결시간이 증가하는 경향을 보아, 플라이애시 중량비 50%는 충진 효과의 임계점으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.25-31
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• 2010

4대강 사업이나 항만의 지속적인 건설 및 관리 등으로 인해 준설점토의 발생량은 꾸준히 증가할 것이다. 이러한 준설점토를 매립재료 등으로 유효하게 재활용하기 위해 지반공학 관련 기술자들은 많은 노력을 기울여 왔다. 그러나 준설점토가 일반적으로 매우 높은 초기 함수비를 갖고 있으며 동시에 강도 역시 매우 낮은 점을 생각하면 준설된 점토의 처리를 위한 장비의 주행성 확보나 혹은 압밀을 위해 많은 시간이 필요하다는 등의 다양한 문제에 직면하게 된다. 최근까지 경제성과 효과면에서 탁월한 시멘트를 이용한 준설점토의 처리 등에 많은 연구 성과가 발표되고 혹은 현장에서 효과적인 처리공법으로 사용되고 있지만, 시멘트 자체가 지반 내에서 6가크롬이나 수은 등의 중금속을 유출하는 경우 환경 부하의 증가 뿐만 아니라 지하수를 통한 오염 확산 등에서 우려되는 점이 없지 않다. 따라서 가급적 시멘트 혼합비를 낮출 수 있는 방안에 대한 검토가 이루어져야 한다는 것이 저자들의 판단이며 이를 위해 빈배합 시멘트 혼합점토의 거동에 대해 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 특히 압밀 특성에 초점을 맞추어 분석하였으며 연구 결과 압밀 침하량의 억제와 압밀속도의 증가가 동시에 나타나는 시멘트 고화제 혼합비 시작점은 4%~6% 정도인 것을 확인하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제7권1호
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• pp.126-135
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• 1995

콘크리트의 압축강도는 구조물 설계의 기본요소이며, 압축강도의 증진전개 과정을 통하여 전반적인 시멘트와 콘크리트의 특성을 알 수 있다. 실험결과에 의하면 애쉬(OPC/PFA) 콘크리트는 일반적으로 보통 (OPC)콘크리트보다는 낮은 조기강도를 보여 주었으며 (콘크리트 타설 후 28일 전까지), 그리고 압축강도의 차이점은 콘크리트에 섞은 PFA의 양이 증가할수록 커졌다(애쉬에 의한 시멘트 대체량은 15%, 30% 그리고 45%). 그러나 비록 높은 비율의 애쉬량을 콘크리트에 사용했어도 (대체량 45%) 조기강도 시멘트를 사용한 애쉬( RHPC/PFA 45) 콘크리트의 조기강도는 보통 콘크리트와 비슷한 강도를 보여 주었다. 28일에서 3년까지의 강도실험에서는 애쉬 콘크리트가 포졸라닉(pozzolanic)영향에 의햐여 보통 콘크리트 보다 항상 높은 강도를 보여 주었다. 보통 양생온도 조건보다 높거나 낮은 온도에서는 (5$^{\circ}C$ 그리고 5$0^{\circ}C$) 애쉬 콘크리트가 항상 높은 압축강도를 나타내었다. 그러나 건조 양생시 낮은 양생온도 조건에서는 보통 콘크리트가 더 높은 압축 강도를 나타내었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.247-252
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• 2017

본 연구는 Reject Ash(Rj)를 혼합골재에 프리믹스하여 활용함에 따르는 가능성을 분석한 것이다. 즉, 서로 다른 입자특성의 저품질 잔골재인 석산 B+해사(CSb+SS), 발파석+해사(BS+SS)의 혼합골재에 대한 Rj의 치환율 변화에 따른 시멘트 모르타르의 기초적 특성을 파악하고자 하였다. 실험결과, 먼저 플로는 CSb+SS의 경우 Rj의 치환율이 증가함에 따라 거의 변화가 없었으며, 공기량은 CSb+SS와 BS+SS의 경우 모두 Rj의 치환율이 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 압축강도는 CSb+SS와 BS+SS의 경우 모두 Rj의 치환율이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 혼합골재에 Rj를 5% 정도 치환할 경우에 품질이 양호한 골재를 사용한 경우와 유사한 것으로 판단되며, 5% 이상 치환할 경우에도 콘크리트의 유동성 확보 및 강도증진에 긍정적으로 기여하게 됨을 확인할 수 있었다.

• Computers and Concrete
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• 제21권3호
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• pp.311-319
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• 2018

This study used a volumetric method for design. The control group used waste Liquid Crystal Displayplay (LCD) glass powder to replace cement (0%, 10%, 20%, 30%), and the PZT group used Pd-Zr-Ti piezoelectric (PZT) powder to replace 5% of the fine aggregate to make cement mortar. The engineering and the mechanical and electricity properties were tested; flow, compressive strength, ultrasonic pulse velocity (UPV), water absorption and resistivity (SSD and OD electricity at 50 V and 100 V) were determined; and the correlations were determined by linear regression. The compressive strength of the control group (29.5-31.8 MPa) was higher than that of the PZT group (25.1-29 MPa) by 2.8-4.4 MPa at the curing age of 28 days. A 20% waste LCD glass powder replacement (31.8 MPa) can fill up finer pores and accelerate hydration. The control group had a higher 50 V-SSD resistivity ($1870-3244{\Omega}.cm$), and the PZT group had a lower resistivity ($1419-3013{\Omega}.cm$), meaning that the resistivity increases with the replacement of waste LCD glass powder. This is because the waste LCD glass powder contains 62% $SiO_2$, which is a low dielectric material that is an insulator. Therefore, the resistivity increases with the $SiO_2$ content.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.490-497
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• 2020

본 연구는 순환잔골재의 사용 촉진을 위한 궁극의 해결방안 중 하나인 구조용 콘크리트의 골재로 사용될 수 있는 가능성을 확인하기 위하여 진행되었다. 순환잔골재의 함수상태 변화에 따라, 2단계 배합방법 및 변형된 형태의 2단계 배합방법을 적용한 모르타르의 강도가 세척사로 제조된 일반배합 모르타르의 강도에 근접하는지를 확인하여, 2단계 배합의 활용성을 증명하고자 하였다. 본 연구의 결과에 따르면, 골재의 함수상태에 의한 영향은 물시멘트비 0.3인 경우에만 발현되었고, 물시멘트비 0.5인 경우에는 명확한 경향을 찾을 수 없었으나, 2단계 배합방법이 순환잔골재 혼입 모르타르의 강도증진에 기여할 수 있는 가능성은 확인하였다. 또한 기존의 2단계 배합방법에 비해 시멘트 페이스트를 먼저 배합한 후, 순환잔골재를 투입한 변형된 형태의 2단계 배합방법을 활용하는 것이 순환잔골재 혼입 모르타르의 강도발현에 더욱 효과적인 것으로 나타났다.