아토마이징 제강 환원슬래그를 사용한 폴리머 콘크리트 복합재료의 특성 (I) (PMMA 수축저감재를 사용)

황의환,김진만,Hwang, Eui Hwan,Kim, Jin Man 한국공업화학회 2014 공업화학 Vol.25 No.2

In order to use the spherical atomizing reduction steel slag (ladle furnace slag, LFS) instead of the fine aggregate of polymer concrete composites, various specimens were prepared with various replacement ratios of atomizing reduction steel slag and the addition ratios of polymer binder. Physical properties of these specimens were investigated through the absorption test, the compressive strength test, the flexural strength test, the hot water resistance test, the pore analysis and the micro-structure using scanning electron microscope. Results showed that the compressive strength and flexural strength of specimens with 7.5% of polymer binders increased with the increase of replacement ratios of atomizing reduction steel slag, but those of the specimens with 8.0% or more of polymer binders showed a maximum strength at a certain replacement ratio due to the material segregation causing the increase of fluidity. By hot water resistance tests, the compressive strength, flexural strength, average pore diameter, and bulk density decreased but the total pore volume and pore diameter increased. It was concluded that the amount of polymer binders could be reduced by maximum 23.8%, because the workability of the polymer concrete was remarkably improved by using the atomizing reduction steel slag instead of fine aggregate. However, since the use of atomizing reduction steel slag decreased the resistance of the polymer concrete to hot water, further studies are required. 구형의 아토마이징 제강 환원슬래그(래들로 슬래그)를 폴리머 콘크리트 복합재료의 잔골재 대신 사용하기 위하여 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율과 폴리머 결합재의 첨가율을 다양하게 변화시켜 공시체를 제작하였다. 공시체의제 물성을 조사하기 위하여 흡수시험, 압축 및 휨강도, 내열수성시험, 세공분포측정 및 SEM에 의한 미세조직 관찰을 실시하였다. 그 결과 폴리머 결합재 7.5% 첨가한 공시체는 제강 환원슬래그의 대체율이 증가됨에 따라 압축 및 휨강도가 증가되었으나 폴리머 결합재 8.0% 이상에서는 유동성의 증가로 인한 재료분리 현상으로 특정한 대체율에서 최대값을 나타내었다. 내열수성시험에 의하여 압축강도, 휨강도, 세공의 평균직경 및 밀도는 감소되었으나 총세공량과 공극률은 증가되었다. 아토마이징 제강 환원슬래그를 잔골재 대신 사용함으로써 유동성이 현저히 증가되어 폴리머 결합재의 사용량을 최대 23.5%까지 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 아토마이징 제강 환원슬래그를 사용함으로써 내열수성이 감소되기 때문에 더 많은 연구가 요구된다.

콘크리트-폴리머 복합재료 개발(II) -폴리머(레진) 콘크리트의 물성-

황의환,황택성,길덕수,Hwang, Eui-Hwan,Hwang, Taek-Sung,Kil, Deog-Soo 한국공업화학회 1999 공업화학 Vol.10 No.7

고기능성 건설재료로 활용하기 위하여 불포화폴리에스테르수지를 사용한 폴리머 콘크리트의 물성에 대하여 조사하였다. 탄산칼슘(충전제)의 첨가량(5~20 wt %)과 세골재의 첨가량(10~50 wt %)에 따라 다양한 배합의 공시체를 제작하여 압축 및 휨강도, 흡수시험, 내열수성시험, 내산성시험, 세공분포측정 및 SEM에 의한 미세조직 관찰등을 실시하였다. 그 결과 폴리머 콘크리트의 압축강도와 휨강도는 시멘트 콘크리트보다 4배 정도 향상되었고, 흡수율은 1/100로 감소되었으며, 내산성시험에 의한 중량감소율은 1/27로 현저히 감소되었다. 내열수성시험후에 측정한 폴리머 콘크리트의 압축 및 휨강도는 모두 내열수성시험전에 측정한 강도에 비하여 67%, 47%로 각각 감소되었으며 폴리머결합재의 분해에 의하여 세공량과 세공율은 크게 증가되었다. The physical properties of polymer concrete were investigated for development of high-performance construction materials. Various specimens of polymer concrete were prepared using unsaturated polyester resin as the polymer-binder with the various dosage of calcium carbonate as microfiller (5~20 wt %) and fine aggregate(10~50 wt %). For the evaluation of the physical properties of polymer concretes, tests such as compressive strength, flexural strength, water absorption test, hot water immersion test, acid resistance test and pore size distribution analysis were conducted. As a result, it is concluded that compressive and flexural strengths of polymer concretes increased up to 4 times than those of conventional cement concrete. Whereas the compressive and flexural strengths of polymer concretes tested after hot water immersion, compared with those of polymer concretes tested before hot water immersion, decreased about 67%, 47%, respectively. By hot water immersion, total pore volume and porosity(%) of polymer concretes were remarkable increased due to decomposition of polymer binder. And also, it is showed that water absorption(%) and weight loss(%) of polymer concrete specimens by acid immersion, compared with those of ordinary portland cement concrete, decreased about 1/100, 1/27, respectively.

폴리머 - 시멘트 모르타르의 강도와 내구성

황의환,황택성,대빈가언 ( Eui Hwan Hwang,Taek Sung Hwang,Yoshihiko Ohama ) 한국공업화학회 1994 공업화학 Vol.5 No.5

폴리머-시멘트 모르타르의 강도와 내구성에 대하여 검토하였다. 폴리머-혼화제로서 styrene-butadiene rubber(SBR) 라텍스, ethylene-vinyl acetate(EVA) 에멀젼 및 polyacrylic ester(PAE) 에멀젼을 사용하고, 폴리머-시멘트비를 다양하게 변화시켜(5, 10, 15, 20 wt%) 공시체를 제작하였다. 내구성의 평가시험으로는 동결융해시험, 내산성시험 및 내열성 시험을 수행하였다. 폴리머-시멘트 모르타르의 내동해성은 폴리머-시멘트비가 증가될수록 현저히 향상되었으나 내산성과 내열성은 저하되었다. SBR 폴리머-시멘트 모르타르의 강도(압축 및 휨강도)는 폴리머-시멘트비가 증가될수록 향상되었으나 EVA 및 PAE 폴리머-시멘트 모르타르는 폴리머-시멘트비 10wt%에서 최대치를 나타내었다. The strength and durability of polymer-cement mortars were investigated. The specimens of polymer-cement mortar were prepared by using styrene-butadiene rubber(SBR) latex, ethylene-vinyl acetate(EVA) emulsion and polyacrylic ester(PAE) emulsion with various polymer-cement ratios(5, 10, 15, 20wt%). For the evaluation of durability of polymer-cement mortars, freezing-thawing, acid resistance and heat resistance tests were conducted. With an increase of polymer-cement ratio, the frost resistance of polymer-cement mortars was greatly improved, but acid and heat resistance were deteriorated. The compressive and flexural strengths of SBR polymer-cement mortars were improved with an increase of polymer-cement ratio, whereas those of EVA and PAE polymer-cement mortars reached maximum value at polymer-cement ratio of 10wt%.

폴리머 - 콘크리트 복합재료 개발 (Ⅰ) - 폴리머 - 시멘트 콘크리트의 물성 -

황의환,길덕수,오인석 ( Eui Hwan Hwang,Deog Soo Kil,In Seok Oh ) 한국공업화학회 1997 공업화학 Vol.8 No.6

폴리머 혼화제로서 styrene-butadiene rubber(SBR)라텍스, ethylene-vinyl acetate(EVA)에멀젼 및 polyacrylic ester(PAE)에멀젼을 사용하여 동일한 스럼프에서 폴리머-시멘트비를 변화시켜 공시체를 제조하여, 압축과 휨강도시험, 흡수시험, 세공분포측정 및 미세구조 관찰등을 실시하였다. 그 결과 폴리머-시멘트비의 증가와 더불어 압축과 휨강도 모두 향상되었고, 동해에 큰 영향을 주는 모세관 공극범위의 세공량은 감소되었으며, 폴리머 시멘트비 l5wt% 이상에서 연속적인 폴리머필름이 형성되었다. Test specimens of polymer-cement concrete composites were prepared using styrene-butadiene rubber(SBR) latex, ethylenevinyl acetate(EVA) and polyacrylic ester(PAE) emulsions as polymer dispersions in cement modified system at constant slump(10±0.5cm), then compressive and flexural strengths water absorption, pore size distribution, and microstructures were investigated. Compressive and flexural strengths of these composites were remarkably improved with an increase of polymer-cement ratio. These composites had a desirable pore size distribution against frost damage due to a small capillary pore volume. Continuous polymer film was able to form in higher than 15% of polymer-cement ratio.

폐인조 대리석분을 재활용한 SBR 및 PAE 폴리머 시멘트 모르타르의 물성

황의환(Hwang, Eui Hwan),황택성(Hwang, Taek Sung),김진만(Kim, Jin Man) 한국콘크리트학회 2005 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2005 No.5

순환골재를 재활용한 폴리머 복합재료의 물성

황의환 ( Eui Hwan Hwang ),전종기 ( Jong Ki Jeon ) 한국공업화학회 2009 공업화학 Vol.20 No.1

아토마이징 제강 환원슬래그를 골재로 사용한 폴리머 콘크리트 복합재료의 특성(2) (폴리스티렌 수축저감재 사용)

황의환 ( Eui Hwan Hwang ),김진만 ( Jin Man Kim ) 한국공업화학회 2014 공업화학 Vol.25 No.4

철강산업에서 발생되는 제강 환원슬래그(Ladle furnace slag, LFS)를 사용하여 아토마이징 공법을 통하여 구형의 아토마이징 제강 환원슬래그를 제조하였다. 아토마이징 제강 환원슬래그의 대량 재활용 기술을 개발하기 위하여 구형의 아토마이징 제강 환원슬래그를 입도에 따라 잔골재(강모래)와 굵은 골재(쇄석)를 대체 사용하여 폴리머 콘크리트 복합재료를 제조하였다. 폴리머 콘크리트 복합재료의 특성을 조사하기 위하여 폴리머 결합재의 첨가율과 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율에 따라 다양한 배합의 폴리머 콘크리트 공시체를 제조하였다. 시험결과, 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율 증가에 따라 공시체의 압축강도는 감소되었으나 휨강도는 50%의 대체율에서 최대 강도를 나타내었다. 아토마이징 제강 환원슬래그를 사용함으로서 작업성이 향상되어 폴리머 콘크리트 복합재료의 생산원가에 가장 큰 영향을미치는 폴리머 결합재의 사용량을 최대 18.2 vol% 절감할 수 있었다. 그러나 내열수성시험에서 아토마이징 제강 환원슬래그를 사용한 공시체의 기계적 강도가 현저히 감소되기 때문에 더 많은 연구가 요구된다. Spherical atomizing reduction steel slag was prepared by atomizing technology using reduction steel slag (ladle furnace slag,LFS) generated from steel industry. In order to develop the mass-recycling technology of atomizing reduction steel slag, polymerconcrete composite was prepared using spherical atomizing reduction steel slag instead of fine aggregate (river sand) andcoarse aggregate (crushed aggregate), depending on the grain size. Different polymer concrete specimens were prepared withthe various proportions of polymer binder and replacement ratios of atomizing reduction steel slag in order to investigate thecharacteristics of polymer concrete composite. Results showed that compressive strengths of polymer concrete specimens decreasedwith the increase of replacement ratios of atomizing reduction steel slag, but flexural strengths of the specimensshowed a maximum strength at the 50% of replacement ratios of atomizing reduction steel slag. It was concluded that additionratio of polymer binder, which affect greatly on the prime cost of production of polymer concrete, could be reduced by maximum18.2 vol% because the workability of the polymer concrete was remarkably improved by using the atomizing reductionsteel slag. However, further study is required because the mechanical strength of the specimen using atomizing reduction steelslag was greatly reduced in hot water resistance test.

폐FRP 미분말을 첨가한 폴리머 모르타르의 물성

황의환(Hwang, Eui Hwan),이병기(Lee, Byoung Ky),길덕수(Kil, Deog Soo) 한국콘크리트학회 2002 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2002 No.5

콘크리트 - 폴리머 복합재료 개발 (3) : 폴리머 모르타르의 특성

황의환(Eui Hwan Hwang),길덕수(Deog Soo Kil),황택성(Taek Sung Hwang) 한국공업화학회 2000 공업화학 Vol.11 No.7

N/A

산업부산물 구형골재를 사용한 폴리에스테르 폴리머 콘크리트의 특성(II) (플라이 애쉬와 아토마이징 제강 환원슬래그 사용)

황의환 ( Eui Hwan Hwang ),김진만 ( Jin Man Kim ) 한국화학공학회 2015 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.53 No.3

폴리머 콘크리트의 원가절감을 위해서 생산비의 대부분을 차지하는 폴리머 결합재의 사용량을 절감하는 것이 매우 중요하다. 산업부산물로 얻을 수 있는 플라이 애쉬와 아토마이징 제강 환원슬래그는 구형의 재료이다. 구형의 제강 환원슬래그는 래들로 환원공정에서 생산되는 제강슬래그를 아토마이징 기술로 제조하였다. 폴리머 콘크리트 복합재 료의 제 물성을 조사하기 위하여 폴리머 결합재의 첨가율과 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율에 따라 다양한 배 합의 폴리머 콘크리트 공시체를 제조하고 물성시험을 실시하였다. 시험결과, 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율 과 폴리머 결합재의 첨가량이 증가됨에 따라 공시체의 압축 및 휨강도는 현저하게 향상되었다. 내열수성시험에서 압 축강도, 휨강도, 밀도 및 세공의 평균직경은 감소되었으나 총세공량과 공극률은 증가되었다. 탄산칼슘(충전재)과 강 모래(잔골재)대신 구형의 플라이 애쉬와 아토마이징 제강 환원슬래그를 사용하여 만든 폴리머 콘크리트의 작업성이 현저히 개선되어 본 연구에서 개발된 폴리머 콘크리트는 종래의 제품보다 폴리머 결합재의 사용량을 18.2% 절감할 수 있게 되었다. For the cost down of polymer concrete, It is very important to reduce the use amount of polymer binder, which occupies most of the production cost of polymer concrete. Fly ash and atomizing reduction steel slag are spherical materials obtained from industrial by-products. Spherical atomizing reduction steel slag was manufactured using steel slag from reduction process of ladle furnace by atomizing technology. To investigate the physical properties of polymer concrete, polymer concrete specimens were prepared with the various proportions of polymer binder and replacement ratios of atomizing steel slag. Results showed that compressive and flexural strengths of the specimens were remarkably increased with the addition amount of polymer binder and the replacement ratios of atomizing steel slag. In the hot water resistance test, compressive strength, flexural strength, bulk density and average pore diameter decreased but total pore volume and pore diameter increased. We found that polymer concrete developed in this study reduced the amount of polymer binder by 18.2% compared to the conventional product because of the remarkable improvement of workability of polymer concrete using spherical fly ash and atomizing reduction steel slag instead of calcium carbonate (filler) and river sand (fine aggregate).