• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.545-548
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• 2008

염해에 의한 철근부식은 구조물의 내구성능을 결정하는 주요 인자로써, 염해에 노출된 해양 구조물은 이에 대비하여 내구성 설계를 해야 한다. 내구성 설계 방법에는 결정론적방법론과 확률론적 방법론이 있으며, 정확한 내구수명의 예측을 위해서는 염화물의 농도와 확산특성에 대한 정확한 자료가 필수적이다. 최근에는 확률론적 방법론에 기반한 염해 내구성 설계에 대한 연구가 많이 수행되고 있으나, 이러한 설계 기법에 필수적인 염해관련 물성치들에 대한 통계자료의 축적은 미비한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 해양 구조물에 주로 사용되는 혼화재를 혼입한 콘크리트의 염소이온 확산계수와 이에 대한 분석을 통해 보통 시멘트, 슬래그 시멘트, 3성분계 시멘트를 사용한 콘크리트의 확산계수와 시간의존성 계수의 통계적 분포를 도출하였다.

• Advances in concrete construction
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• 제5권5호
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• pp.423-436
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• 2017

Today, pozzolans are widely used in construction for various reasons such as technical and economic efficiency. In this research, in order to evaluate some of important properties of concrete, silica fume and fly ash have been used as a replacement for cement in different mass percentages. Concrete mixtures were made from a water-cement ratio of (0.45) and cured under similar conditions. The main focus of this study was to evaluate the permeability and mechanical properties of concrete made from binary and ternary cementitious mixtures of fly ash and silica fume. In this study permeability of concrete was studied by evaluating the sorptivity, water absorption, water penetration depth, electrical resistivity and rapid chloride permeability (RCP) tests. Mechanical properties of concrete were evaluated with compressive strength, splitting tensile strength and modulus of elasticity. Scanning electronic microscopy (SEM) was used to characterize the effects of silica fume and fly ash on the pore structure and morphology of concrete with cement based matrix. The results indicated that the incorporation of silica fume and fly ash increased the mechanical strength and improved the permeability of concrete.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제12권4호
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• pp.440-452
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• 2021

Enhancement of durability and reduction of maintenance cost of concrete, with the implementation of various approaches, has always been a matter of concern to researchers. The integration of pozzolans as a substitute for cement into the concrete is one of the most desirable technique. Silica fume (SF) and colloidal nanosilica (CS) have received a great deal of interest from researchers with their significant performance in improving the durability of concrete. The synergistic role of the micro and nano-silica particles in improving the main characteristics of cemented materials needs to be investigated. This work aims to examine the utility of partial substitution of cement by SF and CS in binary and ternary blends in the improvement of the durability characteristics linked to resistance for electrochemical corrosion using electrical resistivity and half-cell potential analysis and chloride penetration trough rapid chloride penetration test. Furthermore, the effects of this silica mixture on the compressive strength of concrete under normal and aggressive environment have also been investigated. Based on the maximum compression strength of the concrete, the optimal cement substituent ratios have been obtained as 12% SF and 1.5% CS for binary blends. The optimal CS and SF combination mixing ratios has been obtained as 1.0% and 12% respectively for ternary blends. The ternary blends with substitution of cement by optimal percentage of CS and SF exhibited decreased rate for electrochemical corrosion. The strength and durability studies were found in consistence with the microstructural analysis signifying the beneficiary role of CS and SF in upgrading the performance of concrete.

• Computers and Concrete
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• 제31권4호
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• pp.327-335
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• 2023

The most popular building material, concrete, is intrinsically linked to the advancement of humanity. Due to the ever-increasing complexity of cementitious systems, concrete formulation for desired qualities remains a difficult undertaking despite conceptual and methodological advancement in the field of concrete science. Recognising the significant pollution caused by the traditional cement industry, construction of civil engineering structures has been carried out successfully using Geopolymer Concrete (GPC), also known as High Performance Concrete (HPC). These are concretes formed by the reaction of inorganic materials with a high content of Silicon and Aluminium (Pozzolans) with alkalis to achieve cementitious properties. These supplementary cementitious materials include Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBFS), a waste material generated in the steel manufacturing industry; Fly Ash, which is a fine waste product produced by coal-fired power stations and Silica Fume, a by-product of producing silicon metal or ferrosilicon alloys. This result demonstrated that GPC/HPC can be utilised as a substitute for traditional Portland cement-based concrete, resulting in improvements in concrete properties in addition to environmental and economic benefits. This study explores utilising experimental data to train artificial neural networks, which are then used to determine the effect of supplementary cementitious material replacement, namely fly ash, Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBFS) and silica fume, on the compressive strength, tensile strength, and modulus of elasticity of concrete and to predict these values accordingly.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제9권2호
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• pp.241-254
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• 2015

A lot of reinforced concrete (RC) structures in Syria went out of service after a few years of construction. This was mainly due to reinforcement corrosion or chemical attack on concrete. The use of blended cements is growing rapidly in the construction industry due to economical, ecological and technical benefits. Syria is relatively rich in scoria. In the study, mortar/concrete specimens were produced with seven types of cement: one plain Portland cement (control) and six blended cements with replacement levels ranging from 10 to 35 %. Rapid chloride penetration test was carried in accordance with ASTM C 1202 after two curing times of 28 and 90 days. The effect on the resistance of concrete against damage caused by corrosion of the embedded steel has been investigated using an accelerated corrosion test by impressing a constant anodic potential. The variation of current with time and time to failure of RC specimens were determined at 28 and 90 days curing. In addition, effects of aggressive acidic environments on mortars were investigated through 100 days of exposure to 5 % $H_2SO_4$, 10 % HCl, 5 % $HNO_3$ and 10 % $CH_3COOH$ solutions. Evaluation of sulfate resistance of mortars was also performed by immersing in 5 % $Na_2SO_4$ solution for 52 weeks. Test results reveal that the resistance to chloride penetration of concrete improves substantially with the increase of replacement level, and the concretes containing scoria based-blended cements, especially CEM II/B-P, exhibited corrosion initiation periods several times longer than the control mix. Further, an increase in scoria addition improves the acid resistance of mortar, especially in the early days of exposure, whereas after a long period of continuous exposure all specimens show the same behavior against the acid attack. According to results of sulfate resistance, CEM II/B-P can be used instead of SRPC in sulfate-bearing environments.

• 콘크리트학회지
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• 제8권5호
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• pp.163-170
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• 1996

셀룰로우스 섬유는 강도와 강성측면에서 우수하고 동시에 적은 에너지로 가공이 가능하며, 또한 가격 면에서도 유리하고 풍부한 양으로 인해 시멘트의 보강재료로서 적당하다. 셀룰로우스 섬유 시멘트 복합체는 일반적으로 슬러리-탈수 가공에 의해 생산되며 평면이나 곡면 등의 시멘트 복합제품으로 얇은 판을 만드는데 주로 사용되어진다. 본 연구에서는 셀룰로우스 섬유 혼입률과 여러 가지 수분상태에서의 강도 특성을 실험에 의해 고찰하였다. 이들 시멘트 복합체의 강도효과에 대한 실험결과들의 검증을 위하여 통계학적인 분산분석과 다중비교에 의한 분석을 수행하였다. 휨강도는 섬유 혼입률이 약 8%까지 상승할 때 증가하였으며, 휨인성은 섬유 혼입률의 증가에 따라 증가하였다. 수분함유량은 휨강도에 중요한 요인으로 작용하였는데, 수분 함유량의 증가는 휨강도의 감소를 가져온 반면, 휨인성의 증가를 보여주었다. 시멘트 복합체에 포졸란 재료를 사용하였을 경우 수분에 의한 영향은 크지 않은 것으로 나타났으며 약간의 휨인성의 감소와 더불어 휨강도의 증가를 보였다.

• 한국농공학회지
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• 제13권4호
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• pp.2419-2425
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• 1971

한중(寒中)콘크리트 시공(施工)에 염화(鹽化)칼슘사용(使用)은 콘크리트의 초기강도(初期强度)를 최대한(最大限)으로 높여 동해(凍害)를 방지(防止)함과 경제적(經濟的인 구조물(構造物)을 만들고자 하는데 목적(目的)이 있으며 시험결과(試驗結果)로서 그의 범위(範圍)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 염화(鹽化)칼슘을 시멘트중량비(重量比) 1.5%를 TYPE I TYPE II에 혼합(混合)하면 초기강도(初期强度)를 최대한(最大限)으로 증진(增進)할 수 있고 구조물(構造物)의 안전(安全)을 위(爲)해서 1.5%내외(內外)가 적합(適合)하겠다. 2. 염화(鹽化)칼슘을 혼합(混合)하여 동결(凍結)의 위험(危險)을 방지(防止)하기 위한 콘크리트를 만들자면 w/c비(比)를 50% 내외(內外)로 정(定)해야 만이 한중(寒中)에 안전(安全)하겠다. 3. 포조란 초기강도(初期强度)는 떨어지나 후기강도(後期强度)가 점차(漸次)로 상승(上昇)한다. 4. 콘크리트의 초기강도(初期强度)의 증진(增進)으로 양생기간(養生期間)을 최대한(最大限)으로 단축(短縮)시킬 수 있으므로 콘크리트 구조물(構造物)의 끝손질을 조기(早期)에 실시(實施)해야 한다. 염화(鹽化)칼슘의 혼입(混入)은 시멘트응결(凝結)을 촉진(促進)시킬 수 있어 한중(寒中)에 있어서 동해(凍害)를 방지(防止)하고 공기(工期)를 최대한(最大限)으로 단축(短縮)시킬 목적(目的)으로 공사시공(工事施工) 현장(現場)에서는 유효히 사용(使用)될것으로 사료(思料)된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.1-7
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• 2021

본 연구에서는 건설공사시 시멘트 사용에 따른 탄소배출 저감과 천연모래 고갈에 따른 대응방안으로 산화그래핀 및 다공성 장석을 적용하였다. 산화그래핀은 부착특성을 증가시키기 위해 (3-aminopropyl)trimethoxysilane으로 기능화 시켰으며, 이를 적용하여 표준배합 모르타르 대비 시멘트 함량을 5% 감소시킨 배합조건으로 공시체를 제작하여 압축강도를 평가하였다. 다공성 장석과 기능화된 산화그래핀이 적용된 시편과 표준배합시편의 압축강도는 각각 26MPa, 28MPa로 큰 편차를 보이지 않았으며, 지반구조물에서 요구하는 시멘트 모르타르의 압축강도를 만족하는 것으로 평가되었다. 시멘트 함량감소에도 적정강도를 유지할 수 있는 원인으로는 다공성 장석에 대표적 포졸란 성분인 SiO₂와 Al₂O₃가 다량으로 함유되어 수화과정에서 Ca(OH)₂와의 반응을 증가시켰고, 나노크기의 그래핀 표면이 수화생성물이 활발히 반응할 수 있는 반응면으로 작용하였으며, Carboxyl 작용그룹의 강력한 공유결합 특성이 수화물의 결합강도를 증가시켰기 때문에 시멘트 함량을 감소시켰음에도 적정한 압축강도가 유지되었던 것으로 판단된다.