• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2011년도 춘계 학술논문 발표대회 1부
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• pp.19-22
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• 2011

For underground structures that are exposed to environmental conditions, the declination of the durability of concrete occurs easily because of leakages from high hydraulic pressure and the frequent contact of water due to environmental factors. Therefore this study is to confirm that the leakage reduction of natural inorgnic powder compound applying subsurface structural weak part and make the performance improvement of concrete as an objective. The test was done by making the rebar, flat tie, nail and film infiltration and each of its water tank and cylindrical test body then after pouring water to each of the test body, the test observe the change of the water tank surface absorbed condition and leakage of each specimen with respect to time. As a conclusion, the test was observed that this water proofing admixture has better watertightness from the beginning of the setting time(when it hardens), the ettringite and the thaumasite generates a large quantity of hydration products that controls the formation in a large opening and the CSH produced by pozzolan reaction makes a dent at this opening.

• KIEAE Journal
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• 제10권5호
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• pp.115-121
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• 2010

Lime was the solidifier mostly used at the fields of construction and civil works in the past. however, the development of Portland cement remarkably reduced the use of it. Recently as the concernment on circumstances gets higher, lime wined attention again as an eco-friendly material and was used at earth-using construction. This study examined the physical and chemical capacity of lime complexes with lime capacity improved, and performed fundamental study on the way to concretize by mixing it with earth. As a result, lime complex pressure strength was lower than cement pressure strength but it showed the possibility that its strength was improved by W/B control. The measurement of XRD after paste formation confirmed a compound generated by the reaction of Ca2+ion and Si, Al, and Fe from pozzolan reaction. A earth wall experiment by using lime complexes and earth showed that the higher, WB or the lower the quantity of unit combined materials, the lower the pressure strength was. The maximum pressure strength was maximum 11MPa when the quantity of unit combined materials was 450. It is because the composed earth particles had a high content of micro powder less than silt, so a lot of combination are demanded to secure fluidity. As a result of peptization experiment, after hardening, the material was not dissolved, which informed of the possibility of use as an outer subsidiary material. If the material is hardened by mold formation method, natural hardening crack appears. Cast expresses smart surface quality and enables to design for multiple purpose. The result shows the possibility of construction of low-story structures by using earth wall made of lime complexes and earth.

• 한국재료학회지
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• 제25권2호
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• pp.75-80
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• 2015

The carbon dioxide($CO_2$) released while producing building materials is substantial and has been targeted as a leading contributor to global climate change. One of the most typical method to reducing $CO_2$ for building materials is the addition of slag and fly ash, like pozzolan material, while another method is reducing $CO_2$ production by carbon negative cement development. The MgO-based cement was from the low-temperature calcination of magnesite required less energy and emitted less $CO_2$ than the manufacturing of Portland cements. It is also believed that adding reactive MgO to Portland-pozzolan cements could improve their performance and also increase their capacity to absorb atmospheric $CO_2$. In this study, the basic research for magnesia cement using $MgCO_3$ and magnesium silicate ore (serpentine) as main starting materials, as well as silica fume, fly ash and blast furnace slag for the mineral admixture, were carried out for industrial waste material recycling. In order to increase the hydration activity, $MgCl_2$ was also added. To improve hydration activity, $MgCO_3$ and serpentinite were fired at $700^{\circ}C$ and autoclave treatment was conducted. In the case of $MgCO_3$ as starting material, hydration activity was the highest at firing temperature of $700^{\circ}C$. This $MgCO_3$ was completely transferred to MgO after firing. This occurred after the hydration reaction with water MgO was transferred completely to $Mg(OH)_2$ as a hydration product. In the case of using only $MgCO_3$, the compressive strength was 3.5MPa at 28 days. The addition of silica fume enhanced compressive strength to 5.5 MPa. In the composition of $MgCO_3$-serpentine, the addition of pozzolanic materials such as silica fume increased the compression strength. In particular, the addition of $MgCl_2$ compressive strength was increased to 80 MPa.

• KCI Concrete Journal
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• 제13권1호
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• pp.3-9
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• 2001

This research concerns the effect of kaolin as material of cement admixture. which has the advantage of low price and high adaptability. Kaolin, a kind of soil, is well known as a raw material of pottery. which is widely scat-tered on the earth (especially in Korea). This research shows the method and process for activating kaolin to have the properties of a cement admixture through experiment. In the experiments, kaolin is baked in high temperature and then cooled suddenly to be activated. The temperature zone and time span, on which kaolin is activated are examined. The research looks over the effect of the activated kaolin based on several criteria regarding to chemical and physical characteristic of general admixtures. The results of this research are as follows; kaolin start activation at the temperature above 50$0^{\circ}C$ and make ends of activation at the temperature below 95$0^{\circ}C$ and there was little effect by the change of duration. It is concluded that compressive strength can be increased by putting activated kaolin in the concrete and the activated kaolin is good for water resistance and anti-chemical , and that it is effective for protecting the leakage of hazardous article like Cl- and for protecting damage by an organic salt like acid. The activated kaolin of proper temperature and time is effective in compressive strength, salt resistance and acid resistance. The adaptability of activated kaolin as a cement admixture was shown through this research.

• 한국건축시공학회지
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• 제11권4호
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• pp.363-370
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• 2011

본 연구에서는 화력발전소에서 발생하는 폐기물인 리젝트 애시를 자원화하기 위하여 시멘트 혼합재로 사용하는 방안을 검토하고자 하였다. 이를 위하여 포졸란 활성도 비교를 통하여 효율적인 리젝트애시의 분말도를 선정하였으며, 현재 널리 사용되고 있는 콘크리트용 혼합재인 플라이애시와 비교하였다. 고분말 리젝트애시와 플라이애시를 슬래그시멘트와 혼합하여 시멘트복합체를 제조하였으며, 제조한 시멘트복합체 및 고분말 리젝트애시의 성능 평가를 위하여 페이스트(응결, 유동성, 기기분석), 모르타르(압축강도) 실험을 실시하였다. 기기분석 결과 고분말 리젝트애시의 수화반응기구는 플라이애시와 유사하지만 미세조직이 치밀해지는 특성을 나타내었다. 물성 측정결과에서는 고분말 리젝트애시가 플라이애시와 비교하여 응결지연이 감소하고, 초기강도 및 장기강도에서 우수한 성능을 나타내었다. 따라서 리젝트애시의 분말도를 $6,000cm^2$/g 수준으로 상향시킨다면 시멘트 복합체에 활용하는 것이 가능하며, 시멘트 물성 향상에도 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국재료학회지
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• 제22권11호
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• pp.598-603
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• 2012

MgO based cement for the low-temperature calcination of magnesite required less energy and emitted less $CO_2$ than the manufacturing of Portland cements. Furthermore, adding reactive MgO to Portland-pozzolan cement can improve their performance and also increase their capacity to absorb atmospheric $CO_2$. In this study, the basic research for magnesia cement using $MgCO_3$ and magnesium silicate ore (serpentine) as starting materials was carried out. In order to increase the hydration activity, $MgCO_3$ and serpentinite were fired at a temperature higher than $600^{\circ}C$. In the case of $MgCO_3$ as starting material, hydration activity was highest at $700^{\circ}C$ firing temperature; this $MgCO_3$ was completely transformed to MgO after firing. After the hydration reaction with water, MgO was totally transformed to $Mg(OH)_2$ as hydration product. In the case of using only $MgCO_3$, compressive strength was 35 $kgf/cm^2$ after 28 days. The addition of silica fume and $Mg(OH)_2$ led to an enhancements of the compressive strength to 55 $kgf/cm^2$ and 50 $kgf/cm^2$, respectively. Serpentine led to an up to 20% increase in the compressive strength; however, addition of this material beyond 20% led to a decrease of the compressive strength. When we added $MgCl_2$, the compressive strength tends to increase.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.33-41
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• 2021

장석은 석영과 더불어 국내에서 산출빈도가 가장 높은 광물이나 유리, 도료 등의 제조에 제한적인 이용을 제외하면 물질적 특성과 용도 개발에 대한 연구는 거의 이루어지지 않아 잠재적 가치가 매우 낮게 평가되고 있다. 본 논문에서는 다공성 구조를 특징으로 하는 장석의 재료특성과 열적, 기계적, 화학적, 경량화 활성기법을 적용하여 반응성 개선 특성을 분석하였다. 풍화된 장석의 표면에서 관찰되는 공동의 구조적 특징을 살펴보면 공동들의 배열이 불규칙하게 분포하고 있으며, 공동끼리는 서로 연결되어 있다. 이러한 풍화된 장석의 표면에서 관찰되는 비정형의 연결된 공동으로 인하여 풍화된 장석은 반응면적이 확대되며 시멘트와의 결합재료로서 반응성이 높은 포졸란 재료 역할을 하는 것으로 판단된다. 다공성 장석의 기능성을 향상시키기 위하여 열적, 기계적, 화학적 활성기법을 적용한 결과 양이온교환능력, 밀도, 일축압축강도 특성이 개선되었다. 이러한 다공성 특성에 의하여 풍화된 장석은 물리·화학적 특성이 우수한 친환경 건설재료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.670-678
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• 2003

최근 폐기물 재활용에 대한 관심이 지대해 지기 시작하면서 많은 연구가 진행 중에 있다. 그 중 석탄회의 재활용 연구로는 시멘트 대체제로 및 고온소성법을 이용한 인공골재 개발등의 연구가 진행되었으나, 경제성에 있어서 부적합하였다. 본 연구에서는 비소성 고형화 기술을 사용하여 석탄회를 재활용한 건설재료의 토목, 건축 구조분야에 실용화하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 재령에 따른 압축강도의 회귀분석을 하였고, 압축강도와 할선탄성계수를 구하였다. 그리고 Lineweaver와 Burk 방법을 적용하여 건조수축의 회귀분석을 실시하여 제안식을 도출하였다. 연구결과, 석탄회 경화체의 압축강도는 구조용 부재로 사용가능 한 수준이었으며 건조수축은 중용열 시멘트 모르터와 유사하였다. 또한, Bottom ash의 첨가가 석탄회 경화체 내부에서 골재의 역할을 수행하는 것으로 나타났다. 건조수축 양상을 중량감소율 측정결과와 종합하면 Bottom ash 치환율과 공시체 내부의 수분감소가 건조수축의 지배적인 요인임을 파악할 수 있었다. 또한 압축강도로부터 탄성계수를 추정하는 제안식은 본 연구에서의 압축강도 범위에서는 매우 높은 신뢰도를 보였다. 또한 Lineweaver와 Burk 방법으로 도출한 건조수축 추정 제안식도 매우 높은 신뢰도를 보였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.52-59
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• 2018

철근콘크리트 구조물의 대표적인 열화현상인 염해를 억제하고자 여러 가지 연구가 진행되었는데, 그 중에서 혼화재료를 콘크리트에 혼입하여 사용하는 방법이 대표적으로 알려져 있다. 본 연구에서는 대표적인 콘크리트 혼화재료인 플라이애시를 혼입한 콘크리트와 OPC 콘크리트에 대하여 3가지 수준의 물-결합재비(37%, 42%, 47%)를 고려해 내구성능 평가를 실시하였다. 각 목표 재령일에서 Tang's method에 준하여 촉진 염화물 확산계수 측정 실험을, ASTM C 1202에 준하여 통과전하량 측정 실험을, KS F 2405에 준하여 압축강도 실험을 실시하였다. 또한, 기존의 연구결과인 재령 28일의 실험결과를 참고하여 확산계수에 대한 시간의존성지수(m)를 도출하여 고찰하였으며, 장기재령의 압축강도와 시간의존성지수 간의 상관관계를 평가하였다. 재령 49일부터 플라이애시 혼입 콘크리트에서 OPC 콘크리트 대비 개선된 염해저항성능을 나타내었으며 이는 포졸란 반응에 의해 생성된 불용성의 수화물이 원인으로 사료된다. 플라이애시 혼입 콘크리트에서 OPC 콘크리트 대비 약 1.5배 높은 시간의존성지수를 나타내었으며, 압축강도와의 상관관계 평가 결과, OPC 콘크리트는 압축강도가 증가할수록 선형적으로 시간의존성지수가 증가하는 경향을, 플라이애시 콘크리트는 압축강도가 증가할수록 선형적으로 시간의존성지수가 약간 감소하는 경향을 나타냈다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.72-79
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• 2011

본 연구는 실리카퓸 사용 여부로 서로 다른 광물질 혼화재를 사용하는 초고강도 모르타르 및 콘크리트에 CASB 화합 고성능감수제를 적용함으로서 CASB의 효과를 분석하고자 실시한 것으로, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 굳지않은 모르타르 및 콘크리트의 특성으로 모르타르의 미니 슬럼프 플로 및 콘크리트의 슬럼프 플로는 2성분계 배합의 경우에는 B2-CASB가 B2-PC 보다 CASB 혼입에 의한 점성증가에 기인하여 작게 나타났지만, 3성분계인 배합의 경우에는 B3-CASB가 B3-PC 보다 CASB의 입도분포 개선 효과로 구속수가 감소한 것에 기인하여 크게 나타났다. 공기량은 콘크리트 보다 특히, 모르타르의 경우 2성분계 보다 3성분계 결합재에서 PC보다 CASB에서 결합재간 공극 충전 효과에 기인하여 감소하는 경향이었다. 단, 단위용적질량은 공기량과 반비례의 경향으로 나타났다. 경화 모르타르 및 콘크리트의 특성으로 압축강도는 2성분계 보다 3성분계 결합재에서, PC보다 CASB에서 높게 나타났는데, 이는 광물질 혼화재인 SF의 포졸란 반응에 의해 생성된 규산칼슘수화물로 조직이 치밀해진 것과 CASB의 모세관 공극 충전 효과에 기인한 결과로 분석된다. 이상을 종합하면 나노물질인 CASB를 고성능감수제와 화합하여 사용할 경우 실리카퓸 사용 3성분계 초고강도 모르타르 및 콘크리트의 유동성 및 강도 측면에서 품질향상이 가능할 것으로 사료된다.