고로슬래그 미분말 콘크리트의 염화물이온 확산

이석원 연세대학교 대학원 2000 국내석사

염화물이온은 철의 부동태 피막을 파괴하여 부식을 촉진시키는 요인이고 철근의 부식이 콘크리트 구조물의 내구성에 가장 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 염해, 특히 염화물이온의 침투저항성이 우수한 고로슬래그 미분말 콘크리트에 대해 염화물이온의 확산거동을 해석할 수 있는 모델을 기존의 보통 콘크리트의 확산해석모델을 변형하여 제안하였다. 제안된 고로슬래그 미분말 콘크리트의 염화물이온 확산모델은 확산해석결과를 시편에 대한 실내염분침투시험결과 및 실제 RC 교량 교각부의 현장 염화물측정시험 결과와의 비교로부터 타당성을 검증하였다. 또한, 고로슬래그 미분말 콘크리트의 염화물이온의 침투에 따른 치환률 및 분말도에 따른 최적조건을 구하였으며 그 결과 고로슬래그 미분말 콘크리트의 염화물이온 침투 저항성은 분말도보다 치환률의 영향을 더 받는 것으로 나타났다. It is known that chloride ion in concrete destroys the passive film of reinforcement inside concrete and accelerates corrosion which is the most influencing factor to durability of concrete structures. In this thesis, a chloride ion diffusion model for blast furnace slag (BFS) concrete, which has better resistance to both damage due to salt and chloride ion penetration than ordinary portland cement concrete, is proposed by modifying existing model of normal concrete. Proposed model is verified by comparing diffusion analysis results with both results by indoor chloride penetration test for specimens and field test results for actual RC bridge pier. Also, the optimum resistance condition to chloride penetration is obtained according to degrees of fineness and replacement ratios of BFS concrete. As a result, resistance to chloride ion penetration for BFS concrete is more affected by replacement ratio than degree of fineness.

高爐슬래그 微粉末을 使用한 高强度·高流動 콘크리트의 工學的 特性에 關한 實驗的 硏究

김용로 忠南大學校 大學院 2001 국내석사

The use of high strength·high flowing concrete has grown rapidly during the last year for construction of large building or for applying concrete under special circumstances. Additionally, the research of cementitious materials-fly-ash, ground granulated blast-furnace slag and silica fume-have increased to manufacture high strength·high flowing concrete. Particularly, there are several possible beneficial effects of incorporating ground granulated blast-furnace slag in the high strength high flowing concrete, These are: the fresh concrete has an improved workability; the heat development is slower so that the peak temperature is lower; a denser micro-structure of hydrated cement paste is achieved and this improves long-term strength and, especially, durability; and the risk of alkali-silica reaction can be eliminated, regardless of the alkali content of the Portland cement or the reactivity of the aggregate. Accordingly, the objective of this research was to investigate the high fluidity and engineering properties of high strength high flowing concrete using ground granulated blast-furnace slag and to exhibit the fundamental data for application of construction field. This paper consists of as follows. In chapter 1, the background and objective of this study is described. In chapter 2, the characteristic of concrete containing ground granulated blast-furnace slag, the influence of ground granulated blast-furnace slag, and the research trends is described. In chapter 3, the engineering properties of high strength·high flowing concrete using ground granulated blast-furnace slag according to the replacement ratio of ground granulated blast-furnace slag is investigated. In chapter 4, the engineering properties of high strength·high flowing concrete using ground granulated blast-furnace slag according to the fineness of ground granulated blast-furnace slag and level of water-binder ratio is analyzed. In chapter 5, the influence of the chief ingredient of chemical agent on the flowing, setting and hardening properties of high flowing high strength concrete using ground granulated blast-furnace slag are presented. In chapter 6, the overall conclusion of this study is mentioned. The result of this study can be summarized as follows. ◎ A study on the engineering properties of high·strength high flowing concrete using ground granulated blast-furnace slag according to the replacement ratio of ground granulated blast-furnace slag. 1) In high fluidity, the presence of ground granulated blast-furnace slag in the concrete improved fluidity estimated by means of slump-flow and L-flow, but declined viscosity estimated V-lot and L-spatial passability by replacement of ground granulated blast-furnace slag. 2) In development of compressive strength, replacement of ground granulated blast-furnace slag led to a better strength development at long ages. Especially, for the highest compressive strength, the proportions of ground granulated blast-furnace slag was a 45 per cent content of ground granulated blast-furnace slag in the cementitious material. ◎ A study on the engineering properties of high strength high flowing concrete using ground granulated blast-furnace slag according to the fineness of ground granulated blast-furnace slag and level of water-binder ratio. 1) High fluidity, viscosity and spatial passability was quite good in greater fineness of ground granulated blast-furnace slag. Accordingly, it can be made superior workability when manufacturing high strength·high flowing concrete by means of using greater fineness of ground granulated blast-furnace slag. 2) The greater fineness of ground granulated blast-furnace slag was used, the better strength development was appeared in early ages. Therefore, early strength can be assured by using greater fineness of ground granulated blast-furnace slag. ◎ A study on the influence of the chief ingredient of chemical agent on the flowing, setting and hardening properties of high flowing·high strength concrete using ground granulated blast-furnace slag. 1) The results indicate that initial fluidity and maintaining capacity of fluidity was increased by naphthalene composition in high fluidity. Also, it shows that viscosity and spatial passability was elevated by melamine composition. 2) The development of compressive strength was improved using melamine composition in early ages. But, the chief ingredient of chemical agent didn't influence a long-term strength.

고성능 고로 슬래그 시멘트의 제조에 관한 연구

조종철 전남대학교 대학원 1998 국내박사

고로 슬래그 시멘트는 여러 가지 장점에도 불구하고 낮은 조기 강도 때문에 폭넓은 사용이 제한 받고 있다. 본 연구에서는 고로 슬래그 시멘트의 낮은 조가 강도를 개선시키는 것을 목적으로 한 실험 연구를 행하였으며, 크게 세 가지 측면에서 접근을 시도하였다. 첫째 시멘트 입자의 수화 반응성을 활성화시키기 위한 방안으로서 고로 슬래그의 잠재 수경성을 보다 활성화시키기 위한 알칼리 종류의 비교 실험과 미분쇄에 의한 비표면적의 증가가 조기 강도에 기여하는 정도, 둘째, 시멘트에 대한 물의 비율(w/c)을 낮게 조절하여 수화 후의 기공 분포나 그 크기를 개선하여 자체적인 강도를 높이기 위한 감수제의 사용. 셋째, 조기 강도가 탁월한 알루미나 시멘트의 혼용 효과 등에 대하여 검토한 결과 다음과 같은 사실을 확인할 수 있었다. 고로 슬래그의 미분쇄 만으로도 즉, Blaine 값 8600㎠/g으로 미분쇄한 고로 슬래그 분말 40%에 포트랜드 시멘트 60%를 혼합한 수화 경화체에서 포트랜드 시멘트를 능가하는 조기 강도를 얻을 수 있었다. 알칼리 활성화제에 대한 검토에서는 NaOH의 활성화 효과가 가장 뛰어났으며 활성화 기구는 고로 슬래그의 유리상이 NaOH(pH>14)의 강 알칼리에 의해 보다 쉽게 용해되기 때문으로 추정된다. 비표면적 5,530㎠/g의 슬래그 40% + 포트랜드 시멘트 60% + NaOH 5%의 조합에서 포트랜드 시멘트 보다 우수한 조기 강도를 얻을 수 있었다. 고성능 감수제의 사용은 고로 슬래그 시멘트의 조기 강도 증진에 매우 효과적인 결과를 보여 주었다. w/c=0.4인 포트랜드 시멘트 paste와 동일한 점도를 갖도록 한 고로 슬래그 시멘트(w/c=0.28, 감수제 1.8%)는 포트랜드 시멘트에 비해 약 50% 높은 조기 강도(1∼7일)를 나타내었다. 이는 전체적인 기공 부피의 감소와 미세기공의 균일한 분포에 기인한 것으로 확인되었다. Blast furnace slag cement(BSC) has many merits in relation to its production cost or environmental problem of these days, but it has still some limitation in broad use mainly because it has the lower early hydration strength than the normal portland cement(PC) has. In the present study, several different experimental concepts to improve its low strength in the early hydration stage were tried out which includes the enhancement of the specific surface area of the slag, addition of the effective alkali activators, reducing water-cement ratio in the slag-cement paste by using super plasticiser and mixing of the alumina cement that shows superb early hydration property. Obtained experimental results are as follows. Just fine milling of BSC can be a possible way to get enough early strength compared with the PC if the economical factor is not taken into consideration. The combination of 40% BSC(blaine value : 8600cm²/g) + 60% PC (commercial) shows higher early strength than PC does. Sodium hydroxide is most effective in activating the latent hydration porperty of BSC in the experimental range, which might be attributed to its strong solubility of glass phase of the slag during hydration. The combination of 40% BSC(blaine : 5530cm²/g) + 60% PC + 5% NaOH shows higher early strength than portland cement does. Super plasticiser proved to be very effecient means to enhance the early hydration strength of BSC. When 1.8% weight fraction of super plasticiser is added to BSC paste (w/c : 0.28) shows same viscosity as that of PC(w/c = 0.4) and consequently shows dramatically high early strength that is more than one half of that of normal PC. Addition of alumina cement which is superior to PC in early hydration property could be a solution to improve the low early strength of BSC. Combination of 80% BSC + 20% alumina cement + 0.03'% lactic acid shows about 20% higher early strength than PC does.

고로슬래그 미분말 치환률 및 기포제 변화가 경량기포 콘크리트의 특성에 미치는 영향

김수호 청주대학교 대학원 2023 국내석사

현재 국내의 현장 타설용 경량기포 콘크리트는 공동주택 바닥 마감용으로 주로 사용되고 있는데, 기능공의 숙련도 부족 및 현장에서 제작함에 따라 품질 편차 및 강도 저하에 의한 결함과 균열 발생 등이 문제가 되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 경량기포 콘크리트용 결합재의 적절한 재료조합과 발포성능 및 유지성능이 우수한 기포제를 사용할 필요가 있다. 이에 산업부산물로서 건설재료로 널리 활용이 되고 있는 고로슬래그의 경우 높은 분말도와 체적안정성을 확보할 수 있어 경량기포 콘크리트용 결합재의 점성확보를 통한 소포억제와 물성을 개선할 수 있을 것으로 판단된다. 아울러 경량기포 콘크리트용 기포제는 가격과 성능측면에서 다양한 종류가 존해하는데, 최적의 발포성능 및 기포유지 성능을 갖는 기포제의 선택이 매우 중요하다. 그러므로 본 연구에서는 현장 타설용 경량기포 콘크리트의 품질편차, 침하, 강도 저하 등의 문제점을 해결하기 위하여 고로슬래그 미분말 치환률 변화와 기포제 종류변화에 따른 경량기포 콘크리트의 제반 성능을 평가하고 성능을 향상시킬 수 있는 최적의 경량기포 콘크리트 재료조합을 도출하고자 한다. 본 연구에서 제시한 결합재 조합 및 기포제 종류별로 고찰한 결과 경량기포콘크리트용 기포제로서 최적의 성능을 발현하는 기포제는 음이온계 계면활성제(AES)로서 발포성능이 우수하고 기포유지성능이 여타 기포제에 비해 우수한 것으로 나타났다. 또한, 결합재로 고로슬래그 미분말을 치환함에 따라 기포슬러리 밀도는 목표범위인 0.52~0.56 미만을 만족시키며, 유동성의 경우 고로슬래그 미분말을 치환함에 따라 향상되는 것을 확인하였고 치환률 65%에서 플레인 대비 30mm 정도 높게 나타났다. 고로슬래그 미분말 치환에 따른 침하깊이의 경우 치환률이 증가함에 따라 결합재의 점성이 증가하여 침하깊이가 감소하였다. 아울러, 고로슬래그를 치환함에 따라 치환률 45%까지는 압축강도가 증가하는 것을 확인하였다. 강도측면에서 KS 기준범위를 상회하는 최적의 재료배합조건은 기포제를 음이온성 계면활성제(AES)를 사용한 경량기포 콘크리트 중 고로슬래그 미분말을 45% 치환한 경우로 판단된다. 열전도율은 OPC 대비 고로슬래그를 치환한 경우 열전도율이 대폭 감소하여 0.05W/mk 수준으로 확보됨을 알 수 있었다. 이상을 종합하면, 본 연구범위에서 제안하는 고로슬래그 기반 경량기포 콘크리트의 최적재료배합 조건은 기포제로서 발포성능 및 유지성능이 가장 우수한 음이온성 계면활성제(AES) 기포제를 사용하고 점성부여를 위하여 고로슬래그 미분말을 45% 치환한 결합재를 사용하는 것이 바람직할 것으로 판단되며, 이 경우 체적 안정성 확보, 단열성능 및 강도발현 성능개선 등의 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다. Lightweight bubble concrete currently used at domestic construction sites is a material having light weight, insulation, and sound absorption, and is used to form an insulation layer of floor heating and manufacture inorganic insulation materials. However, the previously constructed lightweight bubble concrete for field placement has been problematic due to the poor skill level of workers, unstable quality due to poor field production systems, and defects due to lack of strength. In this study, to solve problems such as quality deviation, settlement and lower strength development of lightweight foam concrete for field placement, performance evaluation was conducted using blast furnace slag powder as a binder and various foaming agents to solve problems such as volume reduction, insulation performance, and lower strength development of lightweight foam concrete for field placement. Test results indicated that the physical properties of lightweight foam concrete applying all combinations other than compressive strength were satisfied with the KS reference range. However, For the effect of foaming agents, compressive strength of lightweight foam concrete using SFA, C2M, and FP foaming agents were not satisfied with the reference range and the quality was poor, whereas the use of AES foaming agent was satisfied with the reference range. In addition, it was found that the strength of light weight foam concrete increased when 45% of the blast furnace slag fine powder was substituted, regardless of the type of foaming agent. Therefore, combinations of AES foaming agent and substitution with 45% blast furnace slag fine powder can be the optimum materials combination of the lightweight foamed concrete in this study to mitigate settlement, to enhance strength and insulating performance.

高爐슬래그 微粉末을 활용한 高性能콘크리트의 實用化에 관한 硏究

최연왕 한양대학교 대학원 1996 국내박사

高爐슬래그 굵은골재를 使用한 콘크리트의 强度에 관한 硏究

김영준 漢陽大學校 大學院 1985 국내석사

高爐슬래그를 骨材로 使用한 콘크리트의 配合에 관한 硏究

최욱 漢陽大學校 大學院 1985 국내석사

고로슬래그를 이용한 인공토 개발

이지은 강원대학교 대학원 2023 국내석사

철강산업에서 철 생산 후 발생하는 부산물 중 수재슬래그(이하 고로슬래그)는 일반적으로 고로슬래그를 지칭하며, 고로에서 발생하는 부산물이 급속도로 냉각된 비정질의 슬래그를 말한다. 고로슬래그는 연간 2,000만 ton에 육박하는 막대한 양이 배출되고 있으며, 발생량은 점차 증가하고 있다. 그 중 대부분은 시멘트 및 규산질 비료로서 활용되고 있다. 그러나 이 외의 고로슬래그를 다양한 용도로 활용하기 위한 연구는 아직 부족한 현실이다. 한편, 고로슬래그의 90 % 이상을 차지하고 있는 것은 CaO, SiO2, Al2O3이며, 그 중 Ca은 작물생육에 필요한 원소이다. 이러한 고로슬래그를 인공토로 재활용할 경우, 비중이 약 1.38 kg/L로 무거워 경량형 인공 지반이 아닌 중량·혼합형 인공 지반에 활용되기에 적합하며, 비산 방재, 작물 생육 증대 등과 같은 기능을 기대할 수 있다. 따라서 철강 부산물인 고로슬래그를 활용함으로써 부가가치를 향상시키고자 연구를 진행하였다. 고로슬래그를 이용한 인공토를 제조하기 위해 먼저 고로슬래그의 이화학적 특성을 확인하였는데, pH 및 모래함량이 높으며, CaO와 SiO2 가 약 77 %를 차지한다는 것을 확인했다. 또한 중금속 용출 시험을 통해 유해 물질이 용출되지 않음을 확인하였다. 이후, 모래 함량이 높으며 알칼리성인 고로슬래그의 점토 함량을 높이고 pH를 낮추기 위해 점토광물인 규조토를 사용했고, 최적의 기준 pH인 6-7로 맞추어보니, 혼합비가 4:1(W/W)임을 확인했다. 또한, 식물체의 유기물 공급을 위해 바이오차와 피트모스를 2.5:2.5(W/W)로 혼합하여 전체 무게의 10 %로 하여 활용하였다. 배합한 인공토의 작물 생장 실험을 통해 이화학성 및 생물성과 작물 생장성을 확인해본 결과, 이화학성은 조경설계기준에서 제시하는 기준에 부합했다. 생물성은 다른 처리구와 유의미한 차이가 나타나지 않았고 대조구인 상토와 혼합한 인공토 처리구의 생중량 및 건물중이 가장 높았으나, 엽록소 함량과 엽각 측정 결과, 인공토 처리구의 작물생육성이 높았다. 이는 고로슬래그의 규산이 식물체를 직립시켜 광합성 효율이 증진되었으며, 비교적 높은 비중으로 식물체의 활착에 긍정적인 영향을 끼친 것으로 판단된다. 결론적으로, 고로슬래그를 주 원료로 활용한 인공토는 혼합형·중량형 인공 지반에서 활용 시 기존 인공토보다 물리·화학적 특성이 준수하며 작물생육에 적합한 환경을 제공할 수 있는 인공토임을 확인할 수 있었다. Granulated blast furnace slag (referred as blast furnace slag) is a by-product produced after iron production in the steel industry, and is generally referred to as blast furnace slag. It is an amorphous slag that is a rapidly cooled by-product of the blast furnace. Blast furnace slag is produced in an enormous amount of about 20 million tons per year, and the amount is gradually increasing. 98 % of them are utilized as cement and siliceous fertilizers. However, various studies for other uses are still lacking. On the other hand, CaO, SiO2, and Al2O3 account for more than 90 % of blast furnace slag, and among them, Ca is a necessary element for crop growth. When such blast furnace slag is recycled as artificial soil, its bulk density is about 1.38 kg/L, so it is suitable for use in heavy/mixed artificial ground rather than lightweight artificial ground, and scattering disaster prevention and crop growth enhancement can be expected. Therefore, research was conducted to improve value by using blast furnace slag. The physicochemical properties of the blast furnace slag were analyzed to make artificial soil from the blast furnace slag, and the pH and sand content were high, and about 77 % were composed of CaO and SiO2. Also, it was analyzed that no heavy metal were leached through the elution test. Afterwards, it was confirmed that the optimal mixing ratio with diatomite, a clay mineral, was 4:1 (W/W) to increase the clay content and lower pH of the sand-rich, alkaline blast furnace slag. In addition, biochar and peat moss were mixed at a ratio of 2.5:2.5 (W/W) to supply organic matter to plants, and 10% of the total weight was used. As a result of analyzing the physicochemical and biological properties and crop growth through the pot experiment of the mixed artificial soil, the physicochemical properties met the standards presented in the landscape design standards. In the case of biological properties, there was no significant difference from other treatments. The fresh weight and dry weight of artificial soil treatment group with bed soil treatment group were the highest. However, as a result of measuring chlorophyll content and leaf angle, crop growth in the artificial soil treatment was high. It is judged that the silicic acid of the blast furnace slag increased the photosynthetic efficiency by erecting the plant, and had a positive effect on taking root on soil with a relatively high bulk density. In conclusion, it is judged that artificial soil using blast furnace slag as a main material can be used in heavy/mixed artificial ground, and it was confirmed that it is an excellent artificial soil for crop growth.

고로슬래그 미분말이 굳지 않은 시멘트 모르타르의 레올로지 성질에 미치는 영향

정재호 한국교통대학교 일반대학원 2015 국내박사

요 약 제목 : 고로슬래그 미분말이 굳지 않은 시멘트 모르타르의 레올로지 성질에 미치는 영향 최근 건축물의 대형화, 고층화에 따라 고강도, 고유동 등 고성능 콘크리트의 사용이 일반화 되고 있다. 고성능 콘크리트는 성능 만족을 위해 혼화재료의 사용이 필수적이며, 많은 혼화재료 중 고로슬래그 미분말은 수화열 감소, 장기강도증진 등의 특징으로 향후 수요가 더욱 증대될 것이라 예상된다. 한편, 높은 유동성과 양호한 재료분리저항성의 2차적인 성질을 나타내는 고성능 콘크리트의 굳지 않은 특성은 보통 콘크리트에 비해 매우 복잡하여 레올로지적 입장에서 정량적 검토가 필수적이다. 지금까지 고로슬래그 미분말을 사용한 경화 콘크리트의 성능개선을 목적으로 한 연구는 다수 보고되고 있으나 굳지 않은 상태의 유동성상을 미시적인 부분에서 정량적으로 검토한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트의 레올로지 성질에 미치는 고로슬래그 미분말의 영향을 정량적으로 검토하기 위하여 고로슬래그 미분말 사용 시멘트 페이스트 및 모르타르의 유동성상을 레올로지적 입장에서 정량적으로 검토하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 시멘트 페이스트 및 모르타르에 미치는 고로슬래그 미분말의 분말도 및 치환율의 영향으로 분말도가 큰 1종과 2종의 경우 치환율이 증가함에 따라 플로는 감소하였다. 또한 레올로지 성질로 전단응력은 40∼1 715 Pa의 범위를 나타내었고 항복치는 75∼1 221 Pa의 범위를 나타내었으며 분말도가 큰 고로슬래그 미분말 1종의 경우 더욱 현저한 증가를 나타내었다. 반면 3종의 경우 치환율이 증가함에 따라 플로는 증가하였으며 전단응력은 22∼368 Pa, 항복치는 26∼427 Pa의 범위로 1종 및 2종에 비해 현저히 감소하였다. 소성점도의 경우 0∼20 Pa·s의 범위로써 고로슬래그 미분말 치환율에 따른 차이는 1∼3 Pa·s로 미미한 차이를 나타내었다. 2) 고로슬래그 미분말 생산지의 영향을 검토한 결과 모든 배합에서 고로슬래그 미분말의 치환율이 증가함에 따라 플로는 증가하였다. 치환율이 증가함에 따라 전단응력은 6∼1 623 Pa의 범위를 나타내었으며 일반강도 배합에 비해 고강도 배합에서 현저히 감소하는 경향을 나타내었다. 항복치의 경우 일반배합인 24, 30 MPa에서는 94∼807 Pa를 나타내었다. 고강도 배합인 60, 100 MPa 경우 0 Pa를 나타내었는데 이는 고성능 감수제의 성능 개선에 의한 영향으로 사료된다. 생산지에 따른 전단응력의 차이는 고로슬래그 미분말의 치환율이 증가함에 따라 12∼619 Pa에서 0∼140 Pa로 감소해 치환율이 증가할수록 생산지의 따른 차이는 미미해 지는 것으로 나타났다. 소성점도의 경우 일반배합인 24 및 30 MPa에서 치환율이 증가함에 따라 플레인에 비해 5∼17 Pa·s 증가하였다. 반면, 고강도 배합의 경우 치환율이 증가함에 따라 플레인에 비해 20∼177 Pa·s 감소하였다. 3) 정성적인 플로시험과 정량적 방법인 레올로지 시험에서 구해진 항복치의 관계를 분석한 결과 플로와 항복치는 음의 상관관계를 나타내었으며 거듭제곱에 반비례하는 경향을 나타내었다. 결정계수(R2)는 0.90 이상으로 상호간 상관성이 매우 높은 것으로 나타나 테이블 플로의 측정을 통해 거시적인 항복치의 범위를 유추할 수 있을 것으로 사료된다. 이를 종합해 볼 때 고로슬래그 미분말 치환 시멘트 페이스트와 모르타르의 분말도, 치환율, 생산지에 따른 유동성상의 변화는 레올로지 시험을 통해 물리적인 데이터인 항복치 및 소성점도로 정량화 할 수 있었다. 시멘트 페이스트와 모르타르의 항복치에 미치는 분말도 및 치환율의 영향은 26∼830 Pa, 생산지에 따른 영향은 0∼250 Pa로 나타나 본 연구 범위 내에서는 분말도 > 치환율 > 생산지 순으로 콘크리트의 유동성에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

고로슬래그와 섬유를 활용한 경량기포콘크리트 경화체의 특성

박채울 한밭대학교 일반대학원 2021 국내석사

본 연구에서는 건축 부분에 적용할 수 있는 마감재에 단점을 보완한 유·무기 혼합형 단열재를 개발하기 위한 기초실험으로서 고로슬래그와 폐스티로폼, 섬유를 첨가한 경화체를 제작하고 그에 대한 특성을 평가하였다. 본 연구에서는 산업부산물 중 하나인 고로슬래그와 폐스티로폼, 강도증진 효과를 가지고 있는 섬유를 활용하여 치환율 및 첨가율에 따른 경화체의 기초물성 평가를 위해 실험을 진행하였다. 1. 고로슬래그의 치환율에 따른 경량기포콘크리트 경화체의 특성 고로슬래그의 치환율이 증가함에 따라 유동성은 증가하였다. 이는 고로슬래그의 고로슬래그 분말의 수화열 및 온도상승을 억제하는 특성을 가지고 있어 고로슬래그 치환율이 증가함에 따라 유동성은 점차 증가하는 것이라 판단된다. 고로슬래그의 치환율이 증가함에 따라 침하량은 점차 증가하였다. 고로슬래그가 수분을 흡수하는 성질을 가지고 있어 경화에 필요한 수분을 흡수하여 온전한 경화가 이루어지지 못해 침하량이 증가하는 것이라 판단된다. 고로슬래그의 치환율이 증가함에 따라 밀도는 감소하고 흡수율은 증가하였다. 고로슬래그가 조강시멘트에 비해 낮은 밀도를 가지고 있어 고로슬래그 치환율이 증가할수록 고로슬래그의 비중이 증가함에 따라 경화체의 질량이 감소하였다. 흡수율의 경우 고로슬래그가 조강시멘트에 비해 흡수성이 높아 치환율이 증가할수록 흡수율은 증가한다. 고로슬래그의 치환율이 증가함에 따라 열전도율은 점차 증가하였다. 고로슬래그의 치환율이 증가함에 따라 열전도율은 크게 증가하였으며, 그 이유는 고로슬래그가 시멘트에 비해 열전도율이 높아 고로슬래그가 치환됨에 따라 열전도율이 증가하는 것이라 판단된다. 고로슬래그의 치환율이 증가함에 따라 압축강도는 점차 증가하였다. 고로슬래그는 장기강도를 증가시키는 성질을 가지고 있어 고로슬래그의 치환율이 증가함에 따라 압축강도는 점차 증가하는 것이라 판단된다. 2. 섬유 첨가율에 따른 고로슬래그를 혼입한 경량기포콘크리트 경화체의 특성 섬유의 첨가율에 따른 고로슬래그를 혼입한 경량기포콘크리트 경화체의 특성을 검토하기 위한 실험을 진행하였으며, W/B는 35%로 고정하였으며, 섬유의 첨가율은 0, 1, 2, 3(%)로 총 4가지 수준으로 진행하였다. 섬유의 첨가율이 증가함에 따라 유동성은 감소하였다. 이는 섬유 수분을 흡수하는 특성을 가지고 있어 유동에 필요한 수분을 흡수하기 때문에 섬유의 첨가율이 증가함에 따라 유동성은 점차 감소하는 것이라 판단된다. 섬유의 첨가율이 증가함에 따라 침하량은 점차 감소하였다. 섬유가 인장력을 증가시키는 성질을 가지고 있어 첨가율이 증가함에 따라 인장력이 증가하여 침하가 감소하는 것이라 판단된다. 섬유의 첨가율이 증가함에 따라 밀도는 감소하고 흡수율은 증가하였다. 그 이유는 섬유가 고로슬래그와 시멘트에 비해 밀도가 낮아 첨가율이 증가함에 따라 밀도는 점차 감소하는 것이라 판단되며, 섬유가 수분을 흡수하는 성질이 있어 흡수율이 점차 증가하는 것이라 판단된다. 섬유의 첨가율이 증가함에 따라 열전도율은 점차 감소하였다. 그 이유는 섬유가 열을 흡수 및 차단하는 성질을 가지고 있어 첨가율이 증가함에 따라 기포콘크리트 내부에 차지하는 비중이 늘어나 열전도율이 점차 감소하는 것이라 판단된다. 섬유의 첨가율이 증가함에 따라 압축강도는 점차 증가하였다. 섬유를 첨가함에 따라 강도는 큰 폭으로 증가하는 것으로 나타났으며, 그 이유는 섬유 재료 자체 특성 중 하나인 강도 증진 효과에 의해 첨유가 첨가됨에 따라 강도는 점차 증가하는 것이라 판단된다. 본 연구는 화재에 취약한 유기단열재의 문제점과 값이 비싸며 중량품인 무기단열재의 문제점을 보완하기 위해 유·무기 혼합 단열재를 개발하기 위한 기초 실험으로서 산업부산물인 고로슬래그 및 폐스티로폼, 섬유를 사용하여 경량기포콘크리트 경화체를 제작하여 경화체의 특성에 대한 평가 목적으로 실험 진행하였다. 고로슬래그 치환율의 경우 소포율과 열전도율에 대한 실험 결과를 바탕으로 20%의 치환율이 최적의 치환율이라 판단하였으며, 이를 토대로 진행한 섬유 첨가율 실험에서 유동성 및 침하량을 고려할 경우 첨가율 2%가 최적의 첨가율이라 판단하였다. 본 연구의 향후 연구로서 강도에 대한 보완이 필요할 것이라 판단되며, 유동성 증진에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.