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저온환경에서 고분말도 시멘트의 수화반응 및 강도발현 특성에 관한 실험적 연구
문영범,김형철,최현국,김재영,이한승,김목규 한국건축시공학회 2015 한국건축시공학회지 Vol.15 No.4
In this study, fundamental properties of cement were reviewed to apply high fineness cement at low temperatureenvironment. The classified high fineness cement has large proportion of particles below 10 ㎛ which affects earlyhydration: an overall reaction of cement hydration faster. As a result of using high fineness cement, setting time ofconcrete was reduced and compressive strength was higher than OPC at all ages. Especially, compressive strengthwas more than double its value compared with OPC after three days curing in low temperature. Faster reaction andhigher heat of hydration was verified by calorimetry early and maximum heat of hydration was analyzed by adiabatictemperature raising test. The analysis of this study confirmed that high fineness cement can be suitable to be used inlow temperature environment. 본 연구에서는 저온환경에 고분말도 시멘트를 적용하기위하여 기초 특성을 검토하고자 하였다. 실험 결과 일반 시멘트에서 입도 분급된 고분말도 시멘트는 초기 수화에 큰영향을 미치는 10㎛이하의 입자가 다수 분포하였으며 분말도가 매우 높은 것으로 나타났다. 또한 분급된 미세한 시멘트 입자는 초기 수화반응이 매우 빠르고 이것은 시멘트의수화 반응을 상승시킨다. 또한 고분말도 시멘트는 응결시간이 단축되고 모든 재령에서 압축강도가 높게 나타났다. 특히저온환경에서는 초기 3일 압축강도 발현속도가 OPC 보다2배 이상 발현하는 것을 확인할 수 있었으며 미소수화열 분석을 통해 수화반응 속도가 빠르고 수화열 또한 높은 것을확인하였다. 또한 단열온도 상승 실험을 통해 초기 수화발열상승온도 및 최고 상승온도가 높은 것으로 나타났다. 따라서본 연구범위 내에서 저온환경 콘크리트에 우수한 시멘트 원료는 고분말시멘트로 판단된다.
콘크리트 폐기물에서 분리된 페이스트를 활용한 고화재 기술개발 기초연구
문영범 ( Mun Young-bum ),최현국 ( Choi Hyun-kuk ),김재영 ( Kim Jae-young ),이재형 ( Lee Jea-hyung ),정철우 ( Chung Chul-woo ),김지현 ( Kim Ji-hyun ) 한국건축시공학회 2017 한국건축시공학회지 Vol.17 No.3
본 연구에서는 원전 콘크리트로부터 분리된 페이스트 미분말을 이용 방사성폐기물 처분용 고화재로 활용하기 위하여 기초 특성을 검토하고자 하였다. 실험 결과 수화반응한 페이스트는 시멘트보다 비중이 낮고 수화회복을 위한 소성과정에서 온도증가에 따라 비중이 다르게 나타나 그에 따른 부피도 고려되어야 할 것으로 판단된다. 수화회복을 위한 소성온도에서 압축강도가 가장 우수한 온도조건은 600℃로 나타났으며, 700℃ 이상에서는 CaO의 생성량이 과도하여 높은 수화열, 유동성 저하 및 낮은 강도가 발현되는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구 범위 내에서 고화재로 활용 가능한 적정 수화회복 온도는 600℃로 판단되며 폐콘크리트 페이스트가 적정한 열처리를 거치는 경우 방사성 폐기물 고화재료로서 활용될 수 있는 가능성을 보였다는 점에 의의를 둔다. In this work, as a preliminary experimental works, which focuses on utilizing separated pastes from activated (or radioactive) concrete as solidifying agents for radioactive waste immobilization, were performed. It was found that density of hydrated cement paste, which was lower than that of ordinary portland cement, increased as temperature for heat treatment increased. Highest compressive strength was observed with the specimens that was heat treated at 600℃. However, heat treatment over 700℃ showed higher CaO content that caused higher heat of hydration after in contact with water, lows of workability, and lower strength. Based on experimental results, it is suggested that 600℃ heat treatment is more appropriate for waste cement paste to be used as a solidifying agent.