• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.103-111
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• 2012

압축강도 50 MPa이상의 압출성형 시멘트 패널은 고온고압 증기양생으로 생산된다. 고온고압 증기양생에서 요구 강도를 얻기 위해서는 시멘트에 포함되어 있는 CaO와의 반응에 필요한 적정량의 $SiO_2$를 공급하는 것이 관건이다. $SiO_2$의 공급원으로 가장 널리 사용되는 원료는 규석분인데, 이는 환경파괴를 전제로 하기 때문에 친환경적인 제품 생산을 위하여 본 연구에서는 규석분을 대신하여 폐석분을 활용한 시멘트 2차 제품을 생산하고 이에 대한 압출성과 물리적인 특성비교를 실시하였다. 이를 위하여 화성 석산에서 채취한 폐석분을 건조 파쇄한 후 이를 규석분 사용량의 최대 50%까지 치환하여 압출성 및 물리적 특성 실험을 수행하였다. 실험결과 평균 입경은 폐석분과 규석분의 크기가 유사하였으나 물리적 특성은 규석분을 폐석분으로 단순 치환하였을 경우, 대부분 낮게 발현되었다. 따라서 폐석분을 활용할 경우 수화활성을 위한 첨가제 등의 활용이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제20권4호
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• pp.267-275
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• 2007

생활폐기물 소각재를 용융시켜 제조한 슬래그에는 제올라이트 합성에 영향을 주는 많은 불순물이 포함되어 있다. 이러한 불순물들은 원하는 제올라이트 합성을 방해하며, 수율과 순도를 저하시킨다. 용융 슬래그에는 특히 $Fe_2O_3$, FeO 그리고 CaO가 많이 포함되어 있다. 이런 불순물들을 제거하기 위해 염산으로 슬러리의 초기 pH를 1, 3, 5 그리고 7로 하여 각각 처리하였다. 실험결과, 슬러리의 초기 pH가 낮아질수록 $SiO_2,\;Fe_2O_3,\;TiO_2$ 등의 함량은 증가되었으나, $Al_2O_3,\;FeO,\;CaO,\;Na_2O,\;K_2O,\;MgO$ 등의 함량은 감소되었다. 염산처리한 슬래그를 NaOH 용액과 함께 $80^{\circ}C$에서 반응시킨 결과, 슬래그, pH 7과 pH 5에서 처리한 시료로부터는 토버모라이트(tobermorite)가, pH 3과 pH 1에서 처리한 시료로부터는 Na-P1형과 Na-X형 제올라이트가 생성되었다. 또한 CaO가 제올라이트 합성을 방해한다는 것을 확인하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제7권2호
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• pp.95-110
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• 2013

We report various synchrotron radiation laboratory based techniques used to characterize cement based materials in nanometer scale. High resolution X-ray transmission imaging combined with a rotational axis allows for rendering of samples in three dimensions revealing volumetric details. Scanning transmission X-ray microscope combines high spatial resolution imaging with high spectral resolution of the incident beam to reveal X-ray absorption near edge structure variations in the material nanostructure. Microdiffraction scans the surface of a sample to map its high order reflection or crystallographic variations with a micron-sized incident beam. High pressure X-ray diffraction measures compressibility of pure phase materials. Unique results of studies using the above tools are discussed-a study of pores, connectivity, and morphology of a 2,000 year old concrete using nanotomography; detection of localized and varying silicate chain depolymerization in Al-substituted tobermorite, and quantification of monosulfate distribution in tricalcium aluminate hydration using scanning transmission X-ray microscopy; detection and mapping of hydration products in high volume fly ash paste using microdiffraction; and determination of mechanical properties of various AFm phases using high pressure X-ray diffraction.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.687-693
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• 2006

8mm 이하의 석분으로부터 잔골재를 생산하기 위한 공정에서 부산되는 공정부산물인 석분슬러지는 평균 입자 크기 $7{\mu}m$, 함수율 $20{\sim}60%,\;SiO_2$ 함량 60% 이상의 케익상 슬러지이다. 석분슬러지는 수분을 많이 함유하고 있어 취급, 운반을 어렵게 할 뿐만 아니라 건조공정에 투입해야 하는 높은 에너지 비용 때문에 재활용할 때의 경제성이 낮기 때문에 그동안 실용화되지 못하고 있는 산업부산물이다. 본 연구는 건조하지 않고 석분슬러지가 배출되는 상태 그대로 재활용하기 위한 것으로, 적용 대상은 기포 콘크리트이며, 무기 분말 및 기포를 혼합한 슬러리를 제조한 후 CaO와 $SiO_2$의 수열반응을 유도하여 토버모라이트(tobermorite) 수화물을 형성시켜 경화시키는 방법을 사용하였다. 일반적인 기포 콘크리트는 CaO원으로 시멘트, $SiO_2$원으로 실리카 함량 90%의 고순도 규사를 사용하고 있으나 본 연구에서는 고순도 규사의 대체재료로 석분슬러지를 사용하였다. 기포 첨가율과, 석분슬러지 대체율을 실험 요인으로 하여 제조한 기포 콘크리트의 밀도 및 강도 특성을 검토 한 결과 석분슬러지를 사용한 경우에도 기포첨가율의 감소에 따라 기포 콘크리트의 밀도 및 강도가 증대하는 일반적인 경향은 동일하게 나타났으나, 석분슬러지를 사용한 경우는 규사를 사용한 것에 비하여 동일한 조건에서 높은 강도 및 밀도를 발현하며, 그 경향은 석분슬러지의 대체율의 증가에 따라 뚜렷한 것으로 나타났다. 또한 XRD 분석결과 석분슬러지는 수열반응을 통하여 tobermorite를 아주 잘 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 석분슬러지의 $SiO_2$ 함량이 낮음에도 불구하고 이와 같은 현상을 보이는 것은 그 입도가 매우 작기 때문에 시멘트계 재료와의 수열반응이 좀 더 원활하게 이루어지기 때문에 나타난 것으로 사료되며, 본 연구 결과 실험 실적으로는 기포 콘크리트의 원료로 규사를 석분슬러지로 대체하여 사용하는 것이 가능할 것으로 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제6권3호
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• pp.245-252
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• 1996

본 연구는 화강암 폐재의 재활용을 목적으로 한 기초적인 연구로서, 분말형태의 화강암폐재를 Ca(OH2)와 혼합하여 수열 hot press 법에 의해 고화시켰다. 아울러 고화체의 기계적 성질을 평가하였으며, 미시적 조직구조의 변화 및 파괴거동을 파악하기 위해 음향방출실험을 실시하였다. 고화체의 기계적 성질은 수열온도의 의존성이 있었으며, 28$0^{\circ}C$에서 최대강도를 보였다. 또한 고화체의 파면은 수열온도에 따라 현저히 다른 양상을 보였으며, 수열실험동안 다양한 화합물이 생성되었다. 그 중에서 cyclowollastonite, tobermorite 및 rankinite 등은 강도를 향상시키는 주된 화합물이었고, crossite 및 xonotlite 등은 강도의 저하를 초래하였다. 한편, 기공이 많이 존재할수록 AE counts는 더많이 발생하였으며, 최대하중에서 AE counts는 최대치를 보였고, 강도가 증가함에 따라 AE신호는 보다 많이 방출되었다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
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• pp.243-247
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• 2005

본 연구에서는 화력발전소 바닥재를 중금속 흡착제로 활용하기 위한 기초연구로서 수열합성법에 의해 제올라이트를 합성하였다. 화력발전소 바닥재를 분쇄하여 반응온도$(80{\sim}150^{\circ}C)$ 및 NaOH 농도$(1{\sim}5M)$를 변화시키면서 알칼리 수열합성법으로 반응시킨 결과, NaP1, hydrxoy-sodalite, tobermorite 등이 생성되었으며, 양이온 교환 능력이 높은 NaP1은 $120^{\circ}C$ 이하의 온도와 2M 이하의 NaOH 농도에서 주로 합성되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권2호
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• pp.194-200
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• 1994

Pitchstone(Volcanic ejecta) reacts with CaO in hot water and increases its sedimentary volume by forming Ca(OH)2 and calcium silicate hydrates. ALC was prepared from the various gelling and curing conditions using the ratio of pitchstone/CaO was 2(CaO/SiO2 mol ratio=0.81), and then the products, crystalline phases and physical properties of ALC with experimental conditions was investigated. The crystalline phase of tobermorite with laths and plate type and the porosity were increased, the thermal conductivity was decreased with increasing gelling temperature and time. But modulus of rupture has maximum value when gelling time was 2 hrs. Othwrwise the bulk density nearly unchanged with increasing curing temperature, but the modulus of rupture was increased.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권12호
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• pp.1507-1512
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• 1994

High strength cement hardened body was prepared by ordinary portland cement, silica-fume, super-plasticizer and the industrial by-product powder such as tailing, paper sludge ash and granulated slag. These raw materials were mixed and formed with w/c=0.18. The cement hardened body is cured in the autoclave at 18$0^{\circ}C$, 10atm. These admixtures made the compressive strength of all specimens develope by 170~230%. The highest compressive strength could be obtained by 236 MPa when mix composition was 14 wt% of silica-fume and 26 wt% of granulated slag. The compressive strength increased with decreasing the average pore size and the amount of the poe over the size of 50 nm by which the appearance of high compressive strength of the cement hardened body were mainly influenced. In the result, the hydration products were C-S-H, tobermorite and ettringite and it was realized that the reason why the cement hardened body became dense and revealed the higher strength was that those hydrates were formed inside of the pore and filled in it and the unhydrated materials played the role of an inner-filler.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1993년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.65-70
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• 1993

The effect of particle size of Al powder, water repellent agent and finishing agent on frost resistance, absorption ratio and structure of micropore was examined to improve the physical properties and durability of ALC. According as the amount added of water repellent agent was increased, frost resistance was improved and absorption ratio was decreased. From one side freezing /thaw test, finishing agent which has a low vapor permeation located the crack at close indoor point of ALC specimen. ALC produced from fine Al powder has a low volume reduction by scalling and a sound appearance after freezing/thawing test and top surface freezing test, The crystal of tobermorite in ALC matrix was converted to calcium carbonate by carbonation which was accelerated with the decreasing of water content. Since the micropore of ALC was filled up by calcium carbonate, void ratio was reduced and crack was detected after complete carbonation.

• 대한화학회지
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• 제9권4호
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• pp.190-200
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• 1965

It is a fundamental study for the hardened bodies of $CaO-SiO_2-H_2O$ system to clear up various physical properties and structures of the products, using the Seosan quartz and $Ca(OH)_2$(C. P. grade) as raw materials. Various samples were obtained by varying $CaO/SiO_2$ mole ratio (0.3∼2.1) and hydrothermal conditions ($100∼220^{\circ}C$ and 2∼14hr.) within the given limit. It was found that tobermorite phase as hydrate is contained in the hardened bodies and that the development of crystal has a great influence on the strengths and other physical properties of hardened bodies.