• 제목/요약/키워드: porosity admixture

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폐광미를 시멘트 혼화재료로 이용한 경화체의 미세구조분석 (Analiysis of Micro-structure of Cement Mortar Using Waste Fine Tailing with Admixture)

  • 유승완;안양진;문경주;박원춘;소양섭
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.743-747
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    • 2005
  • In South Korea, about 900 metal mines have been abandoned, and about 88 million-t metal mine wastes have been discarded in recent years. The treatment of the tailings which are the main wastes in the abandoned metal mines becomes a social problem because they cause environmental pollution such as acidic waste water generation, groundwater contamination, and dust generation. Since almost whole quantities of the tailings have disposed by landfill now, the development of effective recycling methods for the tailings are strongly requested. It is expected that the fine tailings obtained by centrifugal separation process among the tailings can be utilized as admixture for cement. The purpose of this study is to evaluate the micro-structure of cement mortar admixed with fine tailing. Various admixtures were made of Fine tailings and 2 Types of OPC, fly-ash and blast furnace slag. The hydration reactivity of cement mortar with FT was examined by Porosity, XRD and SEM morphology analysis. The anolytical result about hardened hydrates shows that waste fine tailing help hydrates none densified due to it,s filling-space, These densified effect is concluded with improving the resistance to attack of cement mortar including waste fine tailing.

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A Hydration based Model for Chloride Penetration into Slag blended High Performance Concrete

  • Shin, Ki-Su;Park, Ki-Bong;Wang, Xiao-Yong
    • Architectural research
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    • 제20권1호
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    • pp.27-34
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    • 2018
  • To improve the chloride ingress resistance of concrete, slag is widely used as a mineral admixture in concrete industry. And currently, most of experimental investigations about non steady state diffusion tests of chloride penetration are started after four weeks standard curing of concrete. For slag blended concrete, during submerged chloride penetration tests periods, binder reaction proceeds continuously, and chloride diffusivity decreases. However, so far the dependence of chloride ingress on curing ages are not detailed considered. To address this disadvantage, this paper shows a numerical procedure to analyze simultaneously binder hydration reactions and chloride ion penetration process. First, using a slag blended cement hydration model, degree of reactions of binders, combined water, and capillary porosity of hardening blended concrete are determined. Second, the dependences of chloride diffusivity on capillary porosity of slag blended concrete are clarified. Third, by considering time dependent chloride diffusivity and surface chloride content, chloride penetration profiles in hardening concrete are calculated. The proposed prediction model is verified through chloride immersion penetration test results of concrete with different water to binder ratios and slag contents.

고로슬래그 미분말 콘크리트의 분말도 및 치환율에 따른 염해 저항성 평가 (Evaluation of Chloride Penetration in Concrete with Ground Granulated Blast Furnace Slag considering Fineness and Replacement Ratio)

  • 이현호;권성준
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.26-34
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    • 2013
  • RC 구조물의 내구성능 피복두께의 변화뿐 아니라 배합조건에 따라 크게 변화한다. 고로슬래그 미분말은 유용한 혼화재료이며, 최근들어 염해에 대한 저항성을 확보하기 위해 많이 사용되고 있다. 본 연구는 고로슬래그 미분말을 30~70%로, 분말도를 $4,000{\sim}8,000cm^2/g$으로 변화시키면서 공극률, 압축강도, 확산계수의 변화를 분석하였다. 실험결과 고로슬래그 미분말을 혼입한 콘크리트는 보통 콘크리트에 비하여 조밀한 공극구조, 높은 강도발현과 확산계수 감소를 확보하였으며, 분말도보다 치환율에 더욱 민감하게 변화하였다. 고로슬래그 미분말 콘크리트에서 재령이 3일에서 91일로 증가함에 따라 공극률은 77.47% 수준으로 감소하였으며, 압축강도는 373%로 증가하였다. 또한 염화물 확산계수는 OPC 콘크리트의 64.4% 수준으로 감소하여 내구적 저항성이 크게 개선됨을 알 수 있었다.

타이어 고무 애쉬 치환에 따른 플라이애쉬 혼입 콘크리트의 내구성능 성능 평가 (Evaluation of Durability Performance of Fly Ash Blended Concrete due to Fly Ash Replacement with Tire Derived Fuel Ash)

  • 권성준;윤용식;박상민;김혁중
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권6호
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    • pp.647-653
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    • 2016
  • 본 연구에서는 FA (Fly Ash)를 20%치환한 배합에 대하여 TDFA (Tire Derived Fuel Ash)를 3.0~12.0%까지 중량 치환하면서 내구성 평가를 수행하였다. TDFA는 열병합발전소에서 열효율을 높이기 위해 폐타이어를 혼소시킨 뒤 발생한 산업부산물로서 국내에서 콘크리트에 적용한 연구는 없는 상태이다. 이를 위해 물-결합재를 50%, FA를 20% 치환한 Control 콘크리트를 제조하였으며, TDFA를 치환하면서 압축강도, 촉진 탄산화 시험, 촉진염해 시험, 공극구조평가를 수행하였다. 압축강도, 탄산화, 공극구조에서는 12%까지 TDFA를 FA와 치환해도 동등이상의 성능을 확보하였다. 특히 염해에 대해서는 TDFA의 치환률의 증가에 따라 뚜렷한 염화물 확산계수의 감소를 나타내어 최종적으로 75.3~70.9%까지 염화물 확산계수가 감소하였다. TDFA를 혼입한 콘크리트 배합시, 워커빌리티의 확보가 가능하다면 TDFA를 혼입한 콘크리트는 내구성 개선에 효과적일 것으로 판단된다.

복합 나노실리카를 이용한 시멘트 복합체의 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Properties of Cement Composite Using Nano-silica)

  • 이준;조구영;서정필;백병교;강석표;조성현
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.377-378
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    • 2010
  • 본 연구는 해양콘크리트용 소재로서 나노실리카의 종류 및 혼입량에 따른 시멘트 복합체의 공학적 특성을 분석하였으며, 시험 결과 시멘트 복합체의 강도 및 공극 특성 개선에 효과적인 나노실리카는 Sodium Silicate계인 것으로 나타났으며, 적정 혼입률은 5% 이하인 것으로 나타났다.

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Using AP2RC & P1RB micro-silica gels to improve concrete strength and study of resulting contamination

  • Zahrai, Seyed Mehdi;Mortezagholi, Mohamad Hosein;Najaf, Erfan
    • Advances in concrete construction
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    • 제4권3호
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    • pp.195-206
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    • 2016
  • Today, application of additives to replace cement in order to improve concrete mixes is widely promoted. Micro-silica is among the best pozzolanic additives which can desirably contribute to the concrete characteristics provided it is used properly. In this paper, the effects of AP2RC and P1RB micro-silica gels on strength characteristics of normal concrete are investigated. Obtained results indicated that the application of these additives not only provided proper workability during construction, but also led to increased tensile, compressive and flexural strength values for the concrete during early ages as well as ultimate ones with the resulting reduction in the porosity lowering permeability of the micro-silica concrete. Furthermore, evaluation of microbial contamination of the mentioned gels showed the resultant contamination level to be within the permitted range.

산업폐기물 레드머드를 사용한 친환경 칼라 콘크리트 개발에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Development of Eco-Friendly Color Concrete Using Industrial Waste Red Mud)

  • 정동영;최경락;김문훈;홍종현
    • 한국환경과학회지
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    • 제16권8호
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    • pp.929-939
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    • 2007
  • Red mud is a waste generated by the aluminium industry, and its disposal is a major problem for this industry. Red mud has a reddish-brown color and superfine particle characteristics. So, it can be a promising pigment admixture for concrete industry. An experimental study was conducted to investigate the potential use of red mud in color concrete. The micro structures of red mud and iron oxide pigment such as porosity, pore size distribution, diameter of particle were analyzed with the aid of SEM, X-ray diffraction(XRD), and the infrared absorbance. Tests on physical properties of color concrete, such as strength, slump, early shrinkage crack patterns, and color characteristics were carried out and the results were reported in this paper.

조강제를 함유한 플라이애쉬 시멘트 페이스트의 특징 (Charactetistics of Cement-Fly Ash Paste Containing High Early Strength Admixtures)

  • 이진용;조현수;이선우;이광명
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.51-56
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    • 2000
  • Fly ash used as a cement replacement material increases the long term strength and also improves the durability of concrete and mortar. However, the use of fly ash is a little in spite of great benefit. In order to increase the consumption of fly ash, it has to be used as a cement replacement materials in the production of mortar and concrete, and the reduction of early strength development due to the use of fly ash also has to be diminished. In this study, many chemical compounds which accelerate the early strength was investigated. The $Na_2$$SO_4$, $K_2$$SO_4$, Triethanolamine were selected and applied to the production of mortar. It was found that they enhance the early strength development of mortar(1, 3day) and decrease the amount of $Ca(OH)_2$, and also increase the production of ettringite. According to the results of mercury instruction test, the pores ranged from 0.01 $\mu\textrm{m}$ to 5$\mu\textrm{m}$ were decreased and it was also found in the analysis of X ray and SEM that fly ash increases the amount of ettringite at early ages.

단열성능향상 재료를 사용한 구조용 콘크리트의 열전도 특성 (The Thermal Conduction Property of Structural Concrete using Insulation Performance Improvement Materials)

  • 박영신;강민기;김정호;지석원;전현규
    • 한국건축시공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.9-15
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    • 2016
  • 건물에서 에너지 손실이 가장 큰 부위는 외피로서, 이 부분의 에너지 손실을 감소하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으나 이는 대부분 창호 및 단열재를 사용한 연구이며 건물 외피의 70% 이상을 차지하고 있는 콘크리트에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 건물의 에너지 손실을 최소화하기 위해서는 콘크리트 자체에서 단열성능을 확보할 수 있어야 하며 이에 대한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 보통콘크리트보다 열전도율을 2배 이상 개선시킨 구조용 단열성능향상 콘크리트 개발 연구의 일환으로 마이크로기포제, 규조토 미분말, 경량골재를 사용하였으며, 콘크리트 내부공극을 다량확보하여 열전도율을 낮추고자 하였다. 실험결과, 슬럼프와 공기량은 양호한 결과를 나타내었으며, 단위용적질량에서는 마이크로기포제를 사용한 모든 배합에서 보통콘크리트보다 14.3~35.1 % 감소된 결과를 나타내었고 압축강도는 단열성능 향상 재료를 사용하여 다소 감소하는 경향을 나타내었으나 본 실험의 목표 강도(24MPa)를 모두 만족하였다. 또한 열전도율은 보통콘크리트 대비 최대 2배 이상 개선된 결과를 나타내었다.

무기계 혼화재료를 혼입한 모르타르 시편의 광촉매 처리를 고려한 NOx 저감 성능 (NOx Reduction Performance in Cement Mortar with TiO2 Treatment and Mineral Admixture)

  • 윤용식;김혁중;박장현;권성준
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.506-513
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    • 2020
  • 본 연구에서는 무기계 혼화재료인 제올라이트 및 활성 황토를 혼입한 모르타르의 역학적 특성, 흡수율, NOx 저감 성능을 평가하였다. 제올라이트 및 활성 황토는 결합재로서 시멘트의 대체재로 사용되었으며 치환율은 각 20, 30%로 설정하였다. 각 배합의 압축강도 및 휨강도를 평가한 결과, Plain 배합에서 가장 높은 강도가 평가되었다. 제올라이트 및 활성 황토의 혼입율이 증가할수록 강도가 낮아지는 경향이 나타났다. 또한 활성 황토와 제올라이트 혼입 배합간의 강도 차이는 미미한 수준으로 나타났다. 흡수율을 평가하기 위해 기존의 배합의 물-결합재 비를 낮추고 활성 황토 및 제올라이트의 치환률을 25%로 설정한 배합을 설계하였다. 제올라이트 혼입 배합에서 가장 높은 흡수율이 평가되었으며, 나머지 두 배합 간에 흡수율의 차이는 매우 적었다. 광촉매 코팅의 유무를 고려한 NOx 저감 성능을 평가한 결과, 동일 배합이라 하더라도 광촉매를 코팅함에 따라 뚜렷한 NOx 농도 저감이 나타났다. 또한 제올라이트 및 활성 황토는 다공성 성질을 갖기 때문에 Plain 배합 보다 높은 NOx 감소 성능을 나타내었다. 활성 황토 배합의 경우 흡수율은 제올라이트 배합보다 낮은 값을 나타내었지만, 제올라이트 혼입 배합보다 뛰어난 NOx 저감 성능이 나타났다.