• 제목/요약/키워드: recycled materials

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Hysteretic behaviors and calculation model of steel reinforced recycled concrete filled circular steel tube columns

  • Ma, Hui;Zhang, Guoheng;Xin, A.;Bai, Hengyu
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제83권3호
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    • pp.305-326
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    • 2022
  • To realize the recycling utilization of waste concrete and alleviate the shortage of resources, 11 specimens of steel reinforced recycled concrete (SRRC) filled circular steel tube columns were designed and manufactured in this study, and the cyclic loading tests on the specimens of columns were also carried out respectively. The hysteretic curves, skeleton curves and performance indicators of columns were obtained and analysed in detail. Besides, the finite element model of columns was established through OpenSees software, which considered the adverse effect of recycled coarse aggregate (RA) replacement rates and the constraint effect of circular steel tube on internal RAC. The numerical calculation curves of columns are in good agreement with the experimental curves, which shows that the numerical model is relatively reasonable. On this basis, a series of nonlinear parameters analysis on the hysteretic behaviors of columns were also investigated. The results are as follows: When the replacement rates of RA increases from 0 to 100%, the peak loads of columns decreases by 7.78% and the ductility decreases slightly. With the increase of axial compression ratio, the bearing capacity of columns increases first and then decreases, but the ductility of columns decreases rapidly. Increasing the wall thickness of circular steel tube is very profitable to improve the bearing capacity and ductility of columns. When the section steel ratio increases from 5.54% to 9.99%, although the bearing capacity of columns is improved, it has no obvious contribution to improve the ductility of columns. With the decrease of shear span ratio, the bearing capacity of columns increases obviously, but the ductility decreases, and the failure mode of columns develops into brittle shear failure. Therefore, in the engineering design of columns, the situation of small shear span ratio (i.e., short columns) should be avoided as far as possible. Based on this, the calculation model on the skeleton curves of columns was established by the theoretical analysis and fitting method, so as to determine the main characteristic points in the model. The effectiveness of skeleton curve model is verified by comparing with the test skeleton curves.

아토마이징 전기로 산화슬래그 잔골재의 물리·화학적 특성 (Physical and Chemical Properties of Atomizing EFOS as Fine Aggregate for Concrete)

  • 김범수;최선미;신상철;박선규;김진만
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.70-78
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    • 2023
  • 철강산업 부산물인 고로슬래그는 대부분이 콘크리트 혼화재 등으로 재활용되고 있지만, 제강슬래그는 아직까지 뚜렷한 재활용 용도가 마련되지 않고 있다. 특히 제강슬래그는 배출과정에 있어서 다량의 유리석회(Free CaO)를 함유하고 있어, 유리석회에 의한 팽창 붕괴성을 가지고 있기 때문에 콘크리트용 골재로 재활용하기 위해서는 이에 대한 검토가 필요한 실정이다. 최근에는 고온의 액상 제강슬래그를 고압의 압축공기로 분무하여 슬래그를 매우 작은 크기의 입자로 공기 중에 노출시킴으로써 급냉하는 방식인 아토마이징 공정이 개발되어 적용되고 있다. 따라서 이러한 방법으로 배출되는 전기로 산화슬래그 잔골재를 콘크리트용 골재로 사용하기 위해서는 충분한 물리·화학적 검토가 필요하다. 본 연구에서는 국내 E사에서 철강제조 공정의 부산물로 배출되는 전기로 산화슬래그 잔골재를 대상으로 물리·화학적 검토를 실시하였다. 즉, 아토마이징 공정을 통해 생산되는 전기로 산화슬래그 잔골재가 콘크리트용 골재로서 사용 가능한가에 대하여 실험적으로 검토함으로써 향후 전기로 산화슬래그 잔골재의 활용에 기초적인 자료를 제공하고자 한다. 실험결과, 전기로 산화슬래그 잔골재는 대부분의 항목에서 콘크리트용 잔골재의 품질규준을 만족하고 있는 것으로 나타났다.

제지공정 scum에서의 섬유상 원료 재이용성 평가 (Evaluation of Recyclability of Fibrous Raw Materials from Scums in Papermaking Process)

  • 강광호;김형진
    • 펄프종이기술
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    • 제44권6호
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    • pp.58-69
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    • 2012
  • As the meaning of dictionary terminology, scum refers to a layer of impurities that accumulates at the surface of a liquid. In papermaking process, scum indicates the floated solid waste generated by a flotation process during the primary wastewater treatment. In this study, different kinds of stocks and scums collected from newspaper, liner, tissue and fine paper were analysed in details. The purpose of this study was firstly to demonstrate the composition characteristics of different sources of scum, secondly the analysis of environmental hazardous materials, and thirdly the evaluation of reutilization ability of fibrous materials from collected scum. As mentioned the meaning of solid waste, scum was actually differ from the waste sludge in sources, compositions and recycling abilities. In the same manner of waste paper, the sludge which is generated within onsite of papermaking processes would be reused as a raw material. The general compositions of scum from waste water were mainly inorganic ash materials, fine fibre fractions, recycled fibre debries, and ink particles. If the scum is able to reuse as fibrous additives in papermaking process, it could contribute to the savings of running costs in both the subsidiaries of fibrous material and the solid waste treatment with even small quantity.

Studies on Environmental Impact of Pulp and Addtives in Liner Papermaking

  • Seo, Jin-Ho;Kim, Hyoung-Jin
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2006년도 PAN PACIFIC CONFERENCE vol.2
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    • pp.441-444
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    • 2006
  • A lot of water is using in the paper mill for dilution, washing, sealing, and other process operation. As the regulation of water environment has been more tightened than ever before, water management in the paper mill becomes the most important task. Topics on reducing fresh water and increasing recycling water have been studied. Further, an interest in zero-effluent system has been increased. The pH of waste water in paper mill is usually weak acidic or neutral. The waste water in the paper mill includes water insoluble organic materials that are not easy to be dissolved in the water, inorganic materials that never react with water and chemical additives that are used to recycled fiber. This study investigated on the effect of various materials used in paper mill on COD. This data could be used to control the environmental load in paper mill. COD caused by raw materials and NBDCOD (Non Bio Degradable COD) after the activated sludge process are investigated in this study. Results obtained in this study can be used in a simulation program designed to control environmental load in the paper mill.

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Transformable eco-friendly one-touch DIY children's furniture for childr en's growth and development

  • JEON, Jin-Soo;KIM, Hyun-Joo;Han, Sul-A
    • 디자인학연구
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    • 제25권5호
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    • pp.113-119
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    • 2012
  • Under the paradigm of 'Eco', the core of sustainability management, this study aims to establish both domestic and international markets and secure competitiveness in the global markets through the development of children's furniture composed of recycled and unharmful materials. Currently, in Europe and in the Western regions, the concepts of 'eco-friendly', 'children', and 'DIY' are well-placed in the daily lives of the people. On the other hand, compared to the domestic demand for eco-friendly children's furniture, the essential approach and the qualitative improvements about the subject are being slowly progressed. Particularly, the process of applying eco-friendly materials and finishing materials to the children's furnitures are mostly in a non-existent state. Thus, in this study, simple application of basic eco-friendly materials such as natural woods or imitation of overseas furniture designs were avoided to create transformable eco-friendly one-touch DIY children's furniture for children's growth and development through the application of eco-friendly processes of technology, design, and other stages of the development process. In other words, under the big category of eco-friendly children's furniture, the furniture was developed through an environmentally-friendly process of universal design that is suitable for children of all ages, and thus, ultimately maximizing the economical effective value and reducing consumption of resources and environmental pollutions.

Approaching Green Buildings Using Eco-Efficient Construction Materials: A Review of the state-of-the-art

  • Aghdam, Karim Aligholizadeh;Rad, Alireza Foroughi;Shakeri, Hamed;Sardroud, Javad Majrouhi
    • Journal of Construction Engineering and Project Management
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    • 제8권3호
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    • pp.1-23
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    • 2018
  • Since the protection the of human being from natural disaster and atmospheric factors have become an essential requirement, some attempts have been taken place to provide shelter and create a safe environment to a more comfortable life with welfare. For this purpose, using existing resources in nature and exploiting them in a different manner have been taken into account. Initially, the performed exploitations for construction had the least damage to the environment, but over time and as a result of population growth, aggressive exploitation of nature has led to destroying effects on the environment and resulted in consequences such as pollution and environmental destruction. Thus, the construction industry has been identified as the top pollutant factors of the environment. Among various construction factors, the building materials used in this industry are considered as the most important effective factors on the environment, as they have direct influences on the environment from the beginning of construction of the final steps. This research focuses on the review of the most of the existing green materials definitions and various approaches towards using eco-efficient construction materials. It presents and discusses possible ways of reducing the destructive effects on the environment by selecting and using green materials, review current literature and highlight the necessity of applying such materials in future constructions in all communities. This paper provides a base for this purpose that sustainable development communities and environment is realized by elimination of environmental pollution and approaching the criteria of green building by using sustainable materials.

유사 하수환경에서 글라이코 캘릭스 코팅 콘크리트의 효율성 평가 (Evaluation of Effectiveness of Concrete Coated with Bacterial Glycocalix under Simulated Sewage Environments)

  • 윤현섭;양근혁
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.97-104
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    • 2020
  • 이 연구에서는 글라이코 캘릭스 형성 박테리아를 이용한 콘크리트 구조체의 표면 코팅기술의 실제 적용의 중요성과 문제점을파악하기 위하여 유사 하수환경에서 Mock-up 실험을 수행하였다. 황산염 열화의 조건에서 원주형 콘크리트시험체의 압축강도와 질량의 변화를 평가하였다. 박테리아의 생장성 및 글라이코 캘릭스 생성량은 하수관에서 채취한 시료로부터 평가되었다. 이와 함께 유사 하수환경에서 Rhodobacter capsualtus의 적용이 주변 생태환경에 미치는 유해성을 평가하기 위해 차세대 염기서열 분석이 수행되었다. Mock-up 실험결과 개발된 코팅재가 적용된 콘크리트 시험체는 황산염 열화에 의한 콘크리트의 압축강도 저하 및 질량감소는 발생하지 않았으며, 하수 환경에서 우수한 열화저항성능을 갖는 것으로 평가되었다. 재령 91일에서 경화된 코팅재에서 분리된 박테리아의 생균수 및 글라이코 캘릭스 생성량은 각각 1.4×104cell/mL 및 67.5mg/㎤이었다. 더불어 글라이코 캘릭스 코팅 콘크리트 하수관이 설치된 하수에서는 유해균주가 발견되지 않았다. 이는 코팅 재료로서 활용된 Rhodobacter capsulatus가 하수 환경에서 주변 생태환경에 미치는 영향이 없음을 의미한다.

폴리실리콘 슬러지를 원료로 사용한 포틀랜드 시멘트 클링커의 특성 (Properties of Portland Cement Clinker Using Polysilicon Sludge)

  • 이승헌;이세진;우양이;박정수
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.328-334
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    • 2014
  • 본 연구는 태양광 소재인 폴리실리콘 제조시 부산되는 슬러지를 시멘트 클링커의 원료로서 사용 가능성에 대해 검토하였다. 시멘트 클링커를 제조 할 때, 폴리실리콘의 염소 성분이 소성과정에서 광화제로 작용하여 f-CaO 생성량을 낮추고, 시멘트 클링커 광물 중 $C_3S$ 생성량을 증가시킨 것으로 평가되었다. 또한 제조한 시멘트의 물리적 특성을 측정하였다. 제조 시멘트는 폴리실리콘 슬러지 함유량이 증가할수록 응결 시간을 단축시켰다. 이러한 결과는 염소 성분이 수화촉진제로써 작용해서 $C_3S$의 수화에 의해서 생성된 수산화칼슘의 용해를 촉진하기 때문이다. 또한 이러한 이유로 재령 1일에서의 모르타르 압축강도는 폴리실리콘 슬러지 함유량이 많을수록 컸다. 재령 3, 7, 28일 압축강도는 폴리실리콘 슬러지 첨가량 5wt%까지 증진되는 경향을 나타냈다. 이러한 이유는 클링커 제조 시 염소 성분이 $C_3S$ 광물 생성량을 증가시킴으로 3일 이후 압축강도를 증진시킨 것이다.

시멘트 계열 재료의 점도 저하용 혼화재료로서 폐석회석 미분말의 사용 가능성 분석 (Feasibility Analysis of Wasted Limestone Powder as a Viscosity Reducing Material for Cement Based Materials)

  • 이향선;전종운;손배근;한동엽
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.123-129
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 고강도 및 일반강도 영역의 물-결합재 비에 대해 시멘트계열 재료의 점도를 감소시키기는 것에 대한 정보를 제공하는 것이다. 시멘트 계열 재료의 유동성을 결정하는 것은 물-결합재 비 및 치환재료와 감수제가 있다. 이를 레올로지적으로 보았을 때 물-결합재 비가 낮은 경우 항복치와 점도를 낮추며 감수제의 경우 항복치 저감에 영향을 주지만 점도 저하에는 한계가 있다. 따라서 이 연구에서는 시멘트 계열 재료의 점도를 낮추기 위해 물-결합재 비에 따른 폐석회석 치환에 대한 점도 저하 가능성을 분석하였다. 실험 결과, 폐석회석을 치환하였을 경우 점도 저하의 효과가 있었으며 이는 시멘트 계열 재료의 점도 제어에 유의미한 결과를 주는 것으로 판단되었다. 따라서 본 연구의 결과는 시멘트 계열 재료의 점도를 낮추는 방안으로써 분체 치환에 의한 방안의 기초적인 자료가 될 것으로 생각된다.

시멘트계 자기치유 시편에 대한 반사전자현미경 이미지 분석을 위한 함침과 연마의 중요성 (Importance of Impregnation and Polishing for Backscattered Electron Image Analysis for Cementitious Self-Healing Specimen)

  • 김동현;강국희;배승묵;임영진;이승헌
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.435-441
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    • 2017
  • 자기치유에 관한 연구는 현재 다각화되었으며 연구를 평가하는 방법도 다양해졌다. 그중에서, 스캐닝 전자 현미경(SEM)을 통해 획득된 반사전자(BSE) 이미지는 균열에서의 자기치유 효과를 평가하는 수단으로 시도되었다. BSE 이미지를 평가하기 위해서 정교한 시편 전처리가 대단히 중요하다. 에폭시 함침은 경화체의 입자, 기공과 인공 균열 내부에 투입되어 새롭게 생성된 자기치유 수화물의 구조를 안정화시키고 변형 없이 연삭 및 연마의 응력을 견딜 수 있게 한다. 함침 시편은 표면을 매끄럽게 하고 고해상도의 BSE 영상을 얻기 위해 건조 연마 후 습식 연마용 다이아몬드 서스펜션으로 연마한다. 함침과 연마가 된 자기치유 시편의 자기치유 수화물을 평가한 결과, 생성된 수화물은 인공균열의 표면에 형성되었으며 자기치유 물질은 $Ca(OH)_2$와 C-S-H로 확인되었다.