자연 및 인위적 처리방법 변화에 따른 순환잔골재의 pH저감

한천구,한민철,한상윤,Han, Cheon-Goo,Han, Min-Cheol,Han, Sang-Yoon 한국건설순환자원학회 2011 한국건설순환자원학회지 Vol.6 No.1

본 연구는 폐콘크리트로부터 발생한 성토 복토용 순환잔골재의 pH 저감을 목적으로 자연적 처리 방법 및 인위적 처리 방법을 이용하여 순환잔골재의 pH 저감특성을 비교 분석 하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 실내방치된 순환잔골재의 경우는 사람의 호흡 등 대기중 높은 $CO_2$농도로 인해 실외방치된 순환잔골재보다, 또한 쌓기 두께가 얇을수록 pH를 저감시킨 것으로 분석된다. 공기투과의 경우 비교적 순환잔골재의 pH저감이 효과적이었는데 이는 고압의 환풍기로 인해 순환잔골재에 원활한 $CO_2$ 공급으로 pH를 저감시킨 것으로 판단된다. 살수처리의 경우 미수화 시멘트의 수화반응을 촉진시켜 수산화칼슘을 용해시키고, 건조과정중 대기중 $CO_2$에 의한 중성화로 pH를 크게 저감시키는 것으로 나타났으며 침수처리에서는 pH 저감 효과가 미흡하였다. $CO_2$촉진의 경우 순환잔골재의 pH저감 효과가 가장 우수한 것으로 나타났는데, 이는 원활한 $CO_2$공급이 가능하기 때문인 것으로 분석된다. 이상의 실험 결과를 종합하면, pH 저감성능, 경제성 및 작업성 측면을 고려할 경우 순환잔골재 질량비 1: 0.5 비율로 살수한 다음, 강제적인 $CO_2$가스의 처리로 건습을 반복한다면 순환잔골재의 pH저감에 가장 효과적인 방법이 될 것으로 분석된다. This study is to comparatively analyze the characteristics of pH decrease in recycled fine aggregates for embankment and landfill produced from waste concrete by using natural process and artificial process. The result was as follows In case of recycled fine aggregates left outdoor, it was found that pH level was decreased if the thickness of embankment becomes thinner, or the materials left outdoors owing to high concentration of $CO_2$ in atmosphere caused by respirations of people. When the air was permeated, pH level was decreased more effectively. It was analyzed that this phenomenon was caused by efficient supply of $CO_2$ in the recycled fine aggregates owing to high-pressure ventilators. In case of water spraying treatment, sprayed water facilitated hydration of unhydrated cement to dissolve calcium hydroxides which neutralized $CO_2$ in the atmosphere during desiccation process and decrease pH level by a considerable margin. In case of Immersed treatment, decrease of pH was not sufficient. When facilitating the supply of $CO_2$, pH level of the recycled fine aggregates was decreased by the largest margin. It was analyzed that this phenomenon was caused by efficient supply of $CO_2$. From the above results, it was analyzed that the most effective method of reducing pH level of the recycled fine aggregates from the aspects of pH reduction performance, economic efficiency and workability was repeated wet-dry cycles of spraying water to the aggregates in the proportion of 1:0.5 by weight and then treating by forcefully blowing $CO_2$ gas into the aggregates.

고로슬래그 미분말을 다량 치환한 콘크리트의 초기품질에 미치는 온도의존성

한천구,이장화,고경택,한민철,이주선,Han, Cheon-Goo,Lee, Jang-Hwa,Koh, Kyung-Taek,Han, Min-Cheol,Lee, Ju-Sun 한국건설순환자원학회 2009 한국건설순환자원학회지 Vol.4 No.1

본 연구는 BS를 다량 치환한 콘크리트의 양생온도에 따른 초기품질특성을 검토하여, 온도의존성을 분석한 것으로, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, 굳지않은 콘크리트의 특성으로 BS 치환율이 증가할수록 유동성은 증가하고, 공기량은 미세하게 감소하는 것으로 나타났다. 응결시간은 전반적으로 BS 치환율이 증가할수록 양생온도가 낮을수록 지연되는 것으로 나타났는데, 단, 양생온도 $35^{\circ}C$의 경우 BS 치환율 80%의 경우라도 $5^{\circ}C$, $20^{\circ}C$의 Plain에 비해 응결시간이 크게 촉진되는 것으로 나타나, 온도의존성이 매우 큰 것을 알 수 있었다. 경화 콘크리트의 특성으로 압축강도는 전반적으로 BS 치환율이 증가하고 양생온도가 낮아질수록 초기 압축강도는 비례적으로 저하하였는데, 양생온도가 높을수록 BS 치환율 증가에 따른 강도 저하폭이 상당부분 감소하여, 역시 온도의존성이 매우 중요함을 알 수 있었다. This study analysis the fundamental properties of temperature-dependence corresponding the change of curing temperature classified by the replacement ratio of BS, and the results are summarized as following. As the properties of flow, plain satisfied with the target slump, and as the replacement ratio of BS increased, the flow increased, but the air content slightly decreased. The time of set delayed as the replacement ratio of BS increased, but the curing temperature $35^{\circ}C$, even with 80% BS replaced concrete, the time of set was faster than $5^{\circ}C$, $20^{\circ}C$ plain, so the temperature-dependence was much greater. The compressive strength was decreased as the replacement ratio of BS increased, especially as the curing temperature lower, the compressive strength was lower comparatively. Also as the age increased, the plain developed more strength, therefore it show the temperature-dependence is much larger.

폐유지류를 중심으로 한 도포제 종류 및 도포시기 변화가 혼화재 다량치환 콘크리트의 탄산화 및 염해저항성에 미치는 영향

한천구,최영두,Han, Cheon-Goo,Choi, Young-Doo 한국건설순환자원학회 2015 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.3 No.3

본 연구는 폐유지류를 중심으로 한 도포제 종류 및 도포시기에 따른 혼화재 다량치환 콘크리트의 탄산화 및 염해저항성에 미치는 영향에 관하여 실험 연구한 것이다. 즉 내구성 향상방안으로서, 도포시기를 탈형 즉시와 28일 수중양생후의 변화를 주고 도포제는 Plain인 Control을 포함한 ERCO(유화처리정제유지류), RCO(정제유지류), WR(발수제), ERCO+WR의 5가지 수준에 대하여 비교 실험을 실시하였다. 실험결과 도포시기에 따른 탄산화 및 내염해 저항성의 경우 28일 수중양생 후 도포의 경우 탄산화 및 염화물 침투 깊이가 감소하는 것을 알 수 있었고, 또한, 도포제는 ERCO, RCO, ERCO+WR, WR의 순으로 탄산화 및 염화물 침투깊이가 늦게 진행되어, 특히 ERCO의 도포가 탄산화 및 염화물 억제효과에 가장 우수한 것을 알 수 있었다. In this research, the influence of painting materials and applying timing on carbonation and chloride resistances of high volume SCMs concrete was evaluated. As a durability improving method, comparative tests were conducted with painting materials of ERCO (emulsified refined cooking oil), RCO (refined cooking oil), WR (water repellent agent), and ERCO + WR and with painting timings of right after demolding, and 28 days after the wet curing. From the experiment results, in the case of carbonation and chloride resistance, the carbonation depth and chloride penetration depth were decreased when the painting materials were applied in 28 days of wet curing. Additionally, for painting materials, with the order of ERCO, RCO, ERCO+WR, and WR, the carbonation and chloride penentration was delayed. Hence it is considered that ERCO shows the most favorable performance of resistance against carbonation and chloride penetration.

소각장애시의 치환에 따른 고로슬래그 미분말 다량치환 순환골재 콘크리트의 특성

한천구,이향재,김준호,Han, Cheon-Goo,Lee, Hyang-Jae,Kim, Jun-Ho 한국건설순환자원학회 2013 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.1 No.2

연구에서는 문제시 되는 순환자원의 종류를 상호 보완적으로 활용하여 문제를 해결하고자하는 연구이다. 즉, 고로슬래그 미분말(BS)의 잠재 수경성반응을 순환 잔 굵은 골재의 알칼리로 반응시키고, 부족분의 알칼리를 보통포틀랜드 시멘트(OPC)로 해결하면서 소석회 처리된 소각장애시(WA)의 치환율을 실험변수로하여 최적치를 구하고자 실험하였다. 실험결과 WA 치환율이 증가할수록 유동성과 공기량은 약간 저하하고, 염화물량은 증가하여 불리하였지만 압축 및 인장강도가 1% 에서 최대 값을 나타내어 폐기물 유효처리 관점까지도 고려하면 WA 1% 혼합이 최적인 것으로 분석되었다. This study is the study desiring to solve the problem by utilizing the kinds of recycled resources considered to be troubled complementarily. Namely the reaction of potential hydraulicity of Blast Furnace Slag Powder (BS) shall be reacted with the alkali of Recycled Fine Aggregates Coarse Aggregate, it has been experimented to obtain the optimum value with the replacement ratio of incineration plant ash (WA) treated with the slaked lime as the experiment variable by solving the alkali of shortage with the Ordinary Portland Cement (OPC). As a result, the liquidity and the air volume are declined slightly as the replacement ratio of incineration plant ash WA increases, the mixture of incineration plant ash WA 1% has been analyzed to be the most suitable considering the viewpoint of effective handling of waste as the compression and the tensile strength showed the maximum value before and after 1% even though it was disadvantageous with the increase of chloride content.

고로슬래그 미분말과 순환잔골재를 사용하는 무 시멘트 모르타르의 특성에 미치는 순환골재 미분말의 영향

한천구,손석헌,박경택,Han, Cheon-Goo,Son, Seok-Heon,Park, Kyung-Taek 대한건축학회 2011 대한건축학회논문집 Vol.27 No.6

This study is to investigate experimentally the effect of the use of recycled aggregate powder(RP) on the properties of mortar using recycled fine aggregates(RA) and blast furnace slag powder(BS) without portland cement. The results can be summarized as follows : For the fresh mortar, an increase in RP contents leads to increase W/B, Air contents increase gradually below 100 % of RP contents. As the RP contents increase, the compressive strength decrease gradually. Besides, as the RP contents increase, the strength deviation with curing temperature is negligible at 91 days, compressive strength at $20^{\circ}C$ was higher than that at $35^{\circ}C$. The flexural strength show a similar trend to the compressive strength in general, and the ratio of compressive strength to flexural strength is distributed within 1/1 ~ 1/3 in general, which is higher than the range of ordinary concrete. Meanwhile, as a result estimation of strength development, as the RP contents increase, the strength development trend is weakened gradually, but elapse with age, in case of RP 25 % show that strength level has similar with BS 100 %. It is thought that substition of RP for BS will be available for securing quality improvement within 25 %.

순환골재 활용을 위한 품질시험

한천구,Han, Cheon-Goo 한국건설순환자원학회 2006 한국건설순환자원학회지 Vol.2 No.1

석회암 순환잔골재를 사용한 고강도 콘크리트의 공학적 특성

한천구,김현우,Han, Cheon-Goo,Kim, Hyun-Woo 한국건설순환자원학회 2007 한국건설순환자원학회지 Vol.3 No.1

This study investigates the engineering properties of concrete incorporating lime stone crushed fine aggregate(Ls), which has been abandoned about 20% of total production due to the low purity. Test results showed that increase of Ls had favorable fluidity and slightly decreased air content. Bleeding capacity of all specimens was not appeared as those were high strength mixture proportion, but the specimens using more Ls accelerated initial and final setting. For the mechanical properties, specimens incorporating higher ratio of Ls, overall, resulted in increase of compressive strength, and exhibited very small inclined tendency in a dynamic elasticity modulus test In addition, for the durability properties, specimens incorporating higher Ls dramatically decreased a drying shrinkage and showed similar tendency in a frost & thaw test, as well as showing no more change in an accelerated neutralization test from the beginning. In conclusion, as it was confirmed in the experimental test, the high strength concrete applying Ls did not showed any problems in the aspects of engineering properties and mostly exhibited even more excellent quality than the specimens using natural fine aggregate.

고로슬래그 미분말의 치환율 증가에 따른 고강도 콘크리트의 공학적 특성 분석

한천구,김성환,손호정,Han, Cheon-Goo,Kim, Seoung Hwan,Son, Ho-Jung 한국건설순환자원학회 2009 한국건설순환자원학회지 Vol.4 No.3

본 연구는 BFS치환율 증가에 따른 고강도 콘크리트의 제반 공학적 특성을 검토하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 굳지않은 콘크리트의 유동성은 BFS 치환율이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었고, 공기량은 다소 감소하는 경향을 나타내었으나 AE제 사용량 증가로 적정량의 공기량 확보는 가능할 것으로 판단된다. 응결시간은 BFS 치환율이 증가할수록 비례적으로 크게 지연되는 것으로 나타났다. 경화 콘크리트의 압축강도는 BFS의 잠재수경성 반응에 기인하여 BFS 치환율이 증가할수록 재령 28일 미만에서는 OPC에 비하여 저하하였으나, 그 이후 재령에서는 동등 이상의 수준을 발휘 하는 것으로 나타나 특히, 고강도 콘크리트의 활용에 탁월한 효과가 있는 것으로 분석되었다. 건조수축길이 변화율은 W/B가 클수록 수화반응시 콘크리트 내부에 존재하는 자유수의 양이 증가함에 기인하여 다소 크게 나타났고, BFS 치환율이 증가할수록 건조수축량은 증가하는 경향이 나타났으나, 모든 배합에서 $-500{\times}10^{-6}$이하로 비교적 양호하였다. This research examined engineering properties of high performance concrete, when substitution rate of BS increases. A summary of the test result is as follows. The fluidity of unset concrete increases as the substitution rate of BS increases. The amount of air is reduced more or less, but it seems that enough amount of air can be secured by using more air-entraining agent. Setting time is dramatically delayed as the substitution rate of BS increases. The compressive strength of hardening concrete was weaker than OPC before 28 days passes, due to latent hydraulic property of BS. However, after 28 days, it shows same or better property, which is exceptional for the practical uses of hyper strength concrete. Changes in drying shrinkage rate is quite much, because when hydration happens, the amount of free water in concrete increased as W/B gets larger. The amount of drying shrinkage increases as BS substitution rate increases, but every composition shows less than $-500{\times}10^{-6}$, which is relatively fine.

광물질 혼화재의 분산성 향상을 위한 프리믹스 시멘트의 유동성 실험

한천구,이해일,노상균,김기훈,Han, Cheon-Goo,Lee, Hai-Ill,Noh, Sang-Kyun,Kim, Ki-Hoon 한국건설순환자원학회 2009 한국건설순환자원학회지 Vol.4 No.2

최근 도심부의 건축구조물이 점차 고층화함에 따라 고강도 콘크리트에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히 100 MPa 이상의 초고강도 콘크리트에는 산업부산물로서 강도증진 등의 목적에 사용되는 SF와 공사비 절감 및 장기강도증진 등의 목적에 사용되는 FA 및 BS 등 광물질 혼화재의 분상성과 관련한 유동성 검토가 매우 중요하다. 즉, 각각의 혼화재들이 가진 고결현상으로 인하여 분산성이 크게 저하되어 유동성을 저감시키는 문제가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 이를 개선시키기 위해 프리믹스 시멘트의 효과를 분석하기 위하여 시멘트 페이스트의 유동성 실험을 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저 결합재 종류에 따라서는 OFS의 경우보다 OBS의 경우가 유동성이 증가하였는데, 이는 OBS의 경우는 BS의 유리질 표면에 의해 유동성이 증가하고, OFS의 경우는 FA의 혼화제 흡착작용에 의한 점성이 증가하여 유동성이 감소하였다. 혼합방법에 따라서는 개별혼합의 경우보다 프리믹스의 경우가 유동성이 증가하였는데, 이는 개별혼합의 경우는 페이스트 혼합 시 각각의 결합재가 균일하게 분산되기 어렵기 때문에 유동성이 나쁘게 나타난 반면, 프리믹스의 경우는 분산성이 증가하여 상대적으로 유동성이 양호하게 나타났다. 또한 믹싱시간은 30, 60, 180초로 길어질수록 결합재의 분산성이 좋아지고, SP제가 페이스트 입자 사이에 균등하게 분포되어 유동성이 증가하였다. The high rising building construction makes increasing the requirement of high strength concrete. Especially, the workability analysis is related with dispersion of admixture such as SF for improving strength and FA, BS for reducing construction cost and improving durability of Ultra High Strength Concrete which has over 100 MPa of compressive strength is very important. Precisely, decreases dispersion because of lumping situation of each admixture and it causes the workability of admixture is decreased. Therefore, the workability of cement paste is tested for analyze effects of pre-mixed cement for solving those problems with it to this research. The summary of the results are like below. First of all, OBS is increasing workability more than OFS. This result causes that the glassy surface of BS in the OBS is increasing workability and the absorption of admixture of FA in the OFS is decreasing workability. In the case of mixing methods, pre-mixing method is increasing workability more than normal one. This result shows that the normal mixing method is bad dispersion of binders. The other side, the pre-mixing method is good. Furthermore, depending on the mixing time, according to the increasing mixing time such as 30, 60, and 120 seconds, the dispersion of binders and workability turns better.

감수제 종류 및 첨가율 변화에 따른 알칼리 활성 모르타르의 기초적 특성

한천구,장지한,Han, Cheon-Goo,Chang, Ji-Han 한국건설순환자원학회 2015 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.3 No.1

본 연구는 알칼리 활성 모르타르를 활용하기 위한 기초적 연구로 보통 포틀랜드 시멘트 모르타르 및 알칼리 활성 모르타르에 감수제 종류 및 첨가율 변화를 적용하여 기초적인 특성을 파악하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 플로우의 경우 감수제 종류와 관계없이 치환율이 증가함에 따라 유동성이 향상되었으며, OPC-Pn의 경우는 플로우치가 크게 증가하는데 비해 AA의 경우는 증가량이 크지 않았으며, AA중에서는 AA-Pn이 가장 우수하였다. 한편, OPC 및 AA에 액상 및 분말형 Pn 첨가에 따른 플로우의 경우는 OPC 첨가율이 증가함에 따라 유동성이 증가하였으며, AA의 경우는 AA-PN-L(액상형)의 경우보다 AA-Pn-P(분말형)의 경우가 유동성이 개선되는 것으로 나타났다. 공기량은 OPC의 경우는 첨가율이 증가함에 따라 공기량 분포가 증가되었으며, AA는 변화가 없거나 감소하는 것으로 나타났다. 또한, OPC에 액상 및 분말형 Pn 첨가율에 따른 공기량은 0.3% 이상 첨가할 경우 공기량이 큰 폭으로 증가되었는데, AA의 경우는 첨가율에 따른 공기량 변화는 크지 않았다. 압축강도의 경우는 OPC에 비해 AA가 전반적으로 강도발현이 우수한 것으로 나타났고, 재령 및 첨가율이 증가함에 따라 강도가 저하 혹은 유사하였고, 특히 AA-Pn 1%의 경우가 가장 우수한 강도 값을 나타내었다. 이상을 종합하면 감수제 종류 변화에 따라서는 Pn의 경우가 유동성 및 강도적인 측면에서 가장 우수한 결과를 나타냄으로써, 알칼리 활성 모르타르의 혼화제로써 활용성이 양호한 것으로 판단된다. Portland cement production is under critical review due to high amount of $CO_2$ gas released to the atmosphere. Attempts to increase the utilization of a by-products such as fly ash and ground granulated blast-furnace slag to partially replace the cement in concrete are gathering momentum. Many researchs on alkali-activated concrete that does not need the presence of cement as a binder have been carried out recently. Instead, the sources of material such as fly ash, that are rich in Silicon(Si) and Aluminium(Al), are activated by alkaline liquids to produce the binder. Hence concrete with no cement is effect reduction of $CO_2$ gas. In this study, we investigated the influence of the fluidity, air content and compressive strength of mortar on alkaline activator in order to develop cementless fly ash and ground granulated blast-furnace slag based alkali-activated mortar with superplasticizer. In view of the results, we found out that Pn of fluidity and compressive strength is the best in four type of superplasticizer, and PNS of powder type of fluidity is better than that of liquid type in the case of AA.