탄산화 양생이 순환유동층 보일러 애시의 수화특성에 미치는 영향

차수원,이시은,이원준,최영철 한국건설순환자원학회 2023 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.11 No.4

본 연구에서는 유리석회 함량이 다른 순환유동층 보일러 애시의 수화특성 및 탄산화 특성에 대해 조사하였다. 또한, free-CaO 함량이 높은 CFBC ash를 탄산화 양생 전처리를 하여 시멘트계 재료로의 활용 가능성을 살펴보았다. Free-CaO 함량이높은 CFBC ash를 혼합한 경우 급결의 양상을 보였으며 낮은 초기 압축강도를 나타냈다. Free-CaO 함량이 높은 CFBC ash를 탄산화 양생하였을 때, 양생 기간에 따라 이산화탄소 포집량이 증가하였다. 또한, free-CaO 값이 함께 감소하였으며free-CaO가 이산화탄소와 반응한 것으로 보인다. Free-CaO 함량이 높은 CFBC ash를 탄산화 양생 전처리를 한 경우 급결이나타나지 않았으며, 초기 압축강도도 향상된 것을 확인할 수 있었다. 연구 결과 free-CaO 함량이 높은 CFBC ash의 경우적절한 탄산화 양생을 통해 시멘트계 재료로 활용 가능성이 높은 것으로 나타났다. In this study, the hydration and carbonation properties of circulating fluidized bed boiler (CFBC) ash with different free-CaO contents were i nvestiga ted. I n addition, the possibility of utilizing C FBC ash with a h igh free-Ca O content a s a c ementitious ma teria l was investigated by carbonation curing as a pretreatment. The CFBC ash with high free-CaO content exhibited rapid setting behavior and low early compressive strength when mixed with cement. For CFBC ash with high free-CaO content, carbon dioxide capture increased with the duration of carbonization curing. In addition, the free-CaO value decreased together, indicating that the free-CaO reacted with carbon dioxide. When the CFBC ash with high free-CaO content was pretreated by carbonation, no fresh set appeared, and the initial compressive strength was improved. From the results of this study, it is confirmed that CFBC ash with high free-CaO content has a high potential to be utilized as a cementitious material through proper carbonation curing.

콘크리트분야 설계기준 및 표준시방서 표준화

차수원,최경규,이재훈,신영수,Cha, Soo-Won,Choi, Kyoung-Kyu,Lee, Jae-Hoon,Shin, Yeongsoo 한국콘크리트학회 2015 콘크리트학회지 Vol.27 No.2

나노 실리카를 혼입한 하이볼륨 플라이애시 콘크리트의 수화도 및 역학적 특성

차수원,이건욱,최영철 한국구조물진단유지관리공학회 2022 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.26 No.6

최근 탄소중립에 관한 관심이 높아지면서 건설 산업에서 하이볼륨 플라이애시 콘크리트를 사용하는 연구가 다양하게 수행되고 있다. 하지만 HVFC는 초기 압축강도가 낮은 단점이 있어, 이를 개선하기 위해 나노 소재를 활용한 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. 나노 실리카는 포졸란 재료로서 이러한 조기 강도 지연을 보완할 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 나노 실리카를 HVFC에 혼입하여 초기 수화반응에 미치는 영향과 이에 따른 미세구조의 개선에 대해 조사하였다. 초기 수화반응은 응결실험과 미소수화열을 통해 분석하였고, 재령에 따른압축강도와 열중량 분석을 진행하였다. 미세구조 개선의 효과는 수은압입법을 통해 평가하였다. 실험결과 나노실리카를 혼입하였을 때, 초기강도가 증가하였고 미세구조가 개선되는 것으로 나타났다.

매스 콘크리트 구조물의 수화열 및 응력 해석의 민감도 분석

차수원,김광수 한국안전학회 2001 한국안전학회지 Vol.16 No.5

Cracking in connote structures is one of the main issues of structural design next to ensuring the load-bearing capacity. Thermal analysis is used to prevent thermal mucking, but concrete properties are uncertain variable, and analysis results have uncertainty, too. In this study, sensitivity analysis is performed to investigate the effect of conductivity, specific heal and pouring temperature. The results show that lower conductivity and higher specific heat increase the maximum temperature and maximum tensile stress. The structure with internal restraint is mostly influenced by the change of conductivity and specific heat.

콘크리트의 크리프와 구조물의 거동에 관한 의견

차수원,오병환 한국콘크리트학회 2003 콘크리트학회지 Vol.15 No.1

장기팽창성 콘크리트의 체적변화에 의한 잔류응력 해석

차수원,장봉석,오병현,Cha, Soo-Won,Jang, Bong-Seok,Oh, Byung-Hyun 한국전산구조공학회 2009 한국전산구조공학회논문집 Vol.22 No.6

본 연구에서는 MgO를 첨가하여 자기팽창을 유도하는 화학적 프리스트레싱 기법(chemically prestressing method)으로 균열을 제어하는 방법을 다루고자 한다. 수화열에 의한 온도변형 및 수축과 같은 콘크리트의 필연적인 체적변화는 시공 중 균열을 발생시키고, 이는 장기적인 콘크리트의 내구성 및 사용성을 저하시키는 주요 요인으로 작용한다. 시공 중 발생하는 균열을 제어하기 위하여 본 연구는 MgO 콘크리트의 팽창 특성을 모델링하고 콘크리트의 단면 내 온도분포로부터 온도응력 및 자기팽창 응력을 평가하는 3차원 유한요소해석 프로그램을 개발하였다. 개발된 해석프로그램은 온도의존적 자기팽창량과 팽창응력을 검증하였고, 예제 해석을 통하여 MgO 팽창 여부에 따른 잔류응력(residual stress)의 변화 양상을 비교, 분석하였다. 저온에서 소성한 MgO를 혼입하여 제조한 장기팽창성 콘크리트는 온도의존적 특성을 보이고 수년에 걸쳐 발생하는 경향을 보이므로, 장기적으로 높은 온도가 유지되는 매스콘크리트 구조물의 온도균열을 제어하는데 가장 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다. This study is devoted to the problems of thermal and autogenous expansion stresses in order to avoid cracking using chemically prestressing method. The chemical prestress can be induced by autogenous expansion characteristics of MgO concrete made in specific burning temperature. The volume change induced cracking has great influence on the long-term durability and serviceability. To evaluate risk of cracking, the computer programs for analysis of thermal and autogenous expansion stresses were developed. In these 3-D finite element procedures, long-term autogenous expansive deformation is modeled and its resultant stress is calculated and then verified by comparison with manual calculation results. In this study, the stress development is related to thermal and autogenous expansive deformation. Using the developed program, residual stresses of MgO concrete were compared and analysed in the example From the numerical results it is found that long-term, and temperature dependent expansive concrete with light-burnt MgO is most effective in controlling the risk of cracking of mass concrete because it has high temperature for long period. The developed analysis program can be efficiently utilized as a useful tool to evaluate the thermal and autogenous expansion stresses in mass concrete structures with lightly burnt MgO.

하이볼륨 플라이애시 시멘트의 수화도 및 역학적 특성

차수원,최영철 한국구조물진단유지관리공학회 2022 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.26 No.5

Recently, there has been a growing interest in reducing greenhouse gases in all industrial fields. In the construction industry, studies have been conducted for the use of high-volume fly ash concrete to replace cement with fly ash. Quantitative measurements of cement hydration and fly ash reactivity enable a clear understanding of the strength development mechanism of high-volume fly ash concrete. It is very difficult to describe the reactivity in a simple way because the hydration and pozzolanic reactions of cement paste containing fly ash are very complex and the composition of the hydration product cannot be accurately determined. This study investigated the hydration and mechanical properties of high volume fly ash (HVFA) cement according to the substitution rate of fly ash (FA). The hydration degree of cement and the reactivity of FA were evaluated through the selective dissolution method and the non-evaporable water content of the paste according to age. In addition, compressive strength was measured using HVFA mortar specimens according to age. As a result of the experiment, as the substitution rate of fly ash increased, the hydration degree of cement increased, but the reactivity of FA decreased. 최근, 전세계적으로 온실 가스의 저감에 관심이 높아지면서 건설 산업에서도 FA를 대량 치환하는 HVFAC의 사용을 위한 연구가 수행되고 있다. 시멘트의 수화도와 FA 반응도의 정량적인 측정은 HVFAC의 강도발현 메커니즘을 명확히 이해할 수 있게 한다. FA가 포함된 시멘트 페이스트의 수화 및 포졸란 반응은 매우 복잡하고 수화 생성물의 조성을 정확하게 결정할 수 없으므로 간단한 방법으로 반응도를 설명하는 것은 매우 어렵다. 따라서, 이 연구는 재령에 따른 하이볼륨 FA 시멘트의 수화 특성을 조사하였다. 시멘트의 수화도와 FA의 반응도는 재령에 따른 선택용해법과 페이스트의 비증발 수량을 통해 평가하였다. 또한 HVFA 모르타르 시편을 이용하여 연령에 따른 압축강도를 측정하였다. 실험결과 FA의 치환율이 증가할수록 시멘트의 수화도는 증가하나 FA의 반응성은 감소하는 것으로 나타났다.

지하철 박스 구조물의 수화열 해석 및 온도균열 제어 방안

차수원 한국안전학회 2001 한국안전학회지 Vol.16 No.5

Recently, the underground reinforced concrete(RC) box structures have been increasingly built in Korea. In such structures, the heat of hydration may cause serious cracking problems. The RC box structures are classified in this category that needs much attention to control the hydration heat during construction, which causes the restraining effects on the boundaries. The purpose of the present study is to develop the rational construction method to control the thermal cracking problem of the box structures. In this study, the causes and mechanism of thermal cracking according to construction stages in the RC box structures are thoroughly analyzed. The major influencing variables are studied through the finite element analysis which affect the thermal cracking of RC box structures. The research results of the present study can be efficiently used for the control of cracking of box structures during construction stages.

지하철 박스 구조물의 수화열 해석 및 온도균열 제어 방안

차수원 한국산업안전학회 2001 한국안전학회지 Vol.16 No.4

Recently, the underground reinforced concrete(RC) box structures have been increasingly built in Korea. In such structures, the heat of hydration may cause serious cracking problems. The RC box structures are classified in this category that needs much attention to control the hydration heat during constrection, which causes the restraining effects on the boundaries. The purpose of the present study is to develop the rational construction method to control the thermal cracking problem of the box structures. In this study, the causes and mechanism of thermal cracking according to construction stages in the RC box structures are thoroughly analyzed. The major influencing variables are studied through the finite element analysis which affect the thermal cracking of RC box structures. The research results of the present study can be efficiently used for the control of cracking of box structures during construction stages.

우리 학회 전문위원회 소개

차수원(Soo-Won Cha) 한국콘크리트학회 2008 콘크리트학회지 Vol.20 No.4