Fly Ash 및 Meta-Kaolin을 활용한 내화성 마감재의 고온특성

송훈,추용식,이종규,도정윤,Song, Hun,Chu, Yong-Sik,Lee, Jong-Kyu,Do, Jeong-Yun 한국세라믹학회 2010 한국세라믹학회지 Vol.47 No.3

The serious issue of tall building is to ensure the fire-resistance of high strength concrete. The fire resistant finishing method is necessarily essential in order to satisfy the fire resistance time of 3 h required by the law. The fire resistant finishing method is installed by applying a fire resistant material as a method of shotcrete or a fire resistant board to high strength concrete surface. This method can reduce the temperature increase of the reinforcement embedded in high strength concrete at high temperature due to the installation thickness control. This study is interested in identifying the effectiveness of inorganic alumino-silicate compounds including the inorganic admixture such as fly ash and meta-kaolin as the fire resistant finishing materials through the analysis of fire resistance and components properties at high temperature. The study results show that the fire resistant finishing material composed of fly ash and meta-kaolin has the thermal stability of the slight decrease of compressive strength at high temperature. These thermal stability is caused by the ceramic binding capacity induced by alkali activation reaction by the reason of the thermal analysis result not showing the decomposition of calcium hydrate. Inorganic compounds composed of fly ash and meta-kaolin is evaluated to be very effective as the fire resistance material for finishing to protect the concrete substrate by the reason of those simplicity in both application and manufacture. The additional study about the adhesion in the interface with concrete substrate is necessary for the purpose of the practical application.

재생원료(망간, 제강슬래그)를 활용한 기능성 세라믹 섬유 단열재 개발

송훈,임형미,박선민,고현석,김한봄,Song, Hun,Lim, Hyung-Mi,Park, Sun-Min,Ko, Hyun-Seok,Kim, Han-Bom 한국건설순환자원학회 2019 한국건설순환자원학회지 Vol.14 No.3

규석 분말 및 석고 혼입에 따른 경량기포콘크리트의 강도특성 개선

송훈,추용식,이종규,Song, Hun,Chu, Yong-Sik,Lee, Jong-Kyu 한국건설순환자원학회 2012 한국건설순환자원학회지 Vol.7 No.4

ALC는 경량이며 단열 및 차열 등의 성능이 우수한 반면 낮은 강도로 인한 모서리부의 취성파괴가 발생하기 쉬우므로 운반 및 취급 시 상당한 주의를 요구한다. 본 연구에서는 ALC의 물리적 성능개선을 위해 메타카올린 및 실리카퓸 등의 혼화재나 규석 분말 및 석고의 혼입율을 조절하여 제조한 ALC의 성능을 평가하였다. 연구결과 메타카올린이나 규석 분말의 혼입율이 18%인 경우 강도의 개선이 현저하였다. 이와 같은 결과는 공극의 충전효과에 의한 것으로 강도는 개선되나 밀도가 증가하므로 밀도를 낮추면서 강도를 개선할 수 있는 배합이나 제조법에 대한 연구가 필요하다. Autoclaved lightweight concrete, also known as autoclaved aerated concrete(AAC) or autoclaved cellular concrete (ACC), is made with fine silica powder, quik lime, cement, and an Al powder. ALC contains 70~80% air. The lightweight material offers excellent sound and thermal insulation, and like all cement-based materials, is strong and fire resistant. However, ALC have high water absorption, low compressive strength and popout the origin of the low surface strength in its properties. These properties make troubles under construction such as cracking and popout. Thus, this study is to improve the fundamental strength by controls of increasing of admixtures, gypsum and silica powder size. Admixtures make use of metakaolin and silica fume. From the test result, the ALC using admixture have a good fundamental properties compared with plain ALC. Compressive strength, specific strength and abrasion's ratio were improved depending on increasing admixtures ratio's, gypsum and silica powder size.

플라이애시를 활용한 알칼리 활성화 내화성 마감재의 내부구조 분석

송훈,추용식,이종규,Song, Hun,Chu, Yong-Sik,Lee, Jong-Kyu 한국건설순환자원학회 2012 한국건설순환자원학회지 Vol.7 No.4

This study involves investigating the correlation between variation of internal structure and heating temperature of alkali-activated fire protection materials using fly ash. Dehydration and micro crack thermal expansion occur in cement hydrates of cementitious materials heated by fire. Internal structure difference due to both the dehydration of cement hydrates and pore solution causes and influences changes in the properties of materials. Also, this study is concerned with change in microstructure and dehydration of the alkali-activated fire protection materials at high temperatures. The testing methods of alkali-activated fire protection materials in high temperature properties are make use of TG-DSC and mercury intrusion porosimetry measurements. The study results show that the alkali-activated fire resistant finishing material composed of potassium hydroxide, sodium silicate and fly ash has the high temperature thermal stability. These thermal stability is caused by the ceramic binding capacity induced by alkali activation reaction. 플라이애시의 주요 성분은 $SiO_2$, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$로서 이들 세 성분이 전체의 80~90%를 차지한다. 최근 알칼리 자극제를 활용하여 플라이애시를 활성화하여 제조한 결합재에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 알칼리 활성화 반응에 의한 결합재는 시멘트 수화생성물인 C-S-H와 수산화칼슘을 형성하지 않으므로 $500^{\circ}C$이상에서도 현저한 강도저하 현상이 발생하지 않기 때문에 효율적인 내화성 마감재를 제조할 수 있다. 본 연구는 플라이애시를 활용하여 알칼리 활성화 결합재를 제조하고 고온에서의 내부구조 분석을 통하여 고온에서 안정한 재료임을 확인하고 내화성 마감재로의 적용에 대한 효용성을 확인할 수 있었다.

자원순환의 관점에서 본 폐유리의 활용방안

송훈,Song, Hun 한국건설순환자원학회 2016 한국건설순환자원학회지 Vol.11 No.1

폐유리분말과 플라이애시를 사용한 경량 발포소재의 물리적 특성

송훈,신현욱,Song, Hun,Shin, Hyeon-Uk 한국건설순환자원학회 2015 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.3 No.4

건축용 단열재는 에너지 절약을 목적으로 적용되며 불연 및 내화성능이 요구되는 부위는 무기계 섬유를 주재료로 사용하는 미네랄울 및 글라스울 소재가 적용된다. 하지만 무기계 소재인 미네랄울이나 글라스울은 특성상 수분에 취약하여 뭉침 및 처짐 현상 등이 발생하여 단열효과가 떨어지며 유기계 소재인 폴리스티렌폼이나 우레탄폼 등은 화재에 취약하고 일산화탄소 발생에 의한 가스유해성 등으로 적용에 한계를 갖고 있다. 본 연구에서는 폐유리분말과 플라이애시를 사용하여 가볍고 열전도율이 낮은 무기계 경량 발포소재를 제조하고 물리적 특성을 분석하여 단열용 제품으로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 연구결과 폐유리분말과 플라이애시를 사용한 경량 발포소재는 균일한 공극을 형성하며 발포하였고 경량이며 불연재료이므로 불연성능 요구되는 부위에 사용이 가능하다. Building insulation materials use for the purpose of energy saving. Insulation materials can be classified inorganic and organic insulation materials. Inorganic insulation is used for fire resistive performance parts and organic insulation is used for thermal performance parts. Meanwhile, organic insulation is due to toxic gas emission in fire. Inorganic insulation is too heavy and low thermal performance than organic materials. This study is focused on evaluation of the physical properties of inorganic foam material using industrial by-products such as waste glass powder and fly ash. From the test result, inorganic foam materials for the applicability of fire-resistance and insulation light-weight materials.

폐콘크리트 미분말을 사용한 저탄소형 시멘트의 조직 및 상분석

송훈,신현욱,이종규,추용식,박동천,Song, Hun,Shin, Hyeon-Uk,Lee, Jong-Kyu,Chu, Yong-Sik,Park, Dong-Chan 한국건설순환자원학회 2014 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.2 No.4

Although the cement industry serves as the cornerstone of the construction industry by supplying one of its fundamental materials, it confronts new environmental challenges due to the problem of the $CO_2$ generated from raw materials and fuel used in the cement manufacturing process. Also, concrete structures can be decomposed and reused as construction materials. Simply in terms of the cyclic processing of $CO_2$, recycling waste concrete to manufacture recycled aggregate or recycling waste concrete powder, which is the material for cement can be considered optimally environment-friendly practices. This study contributes to the aim of manufacturing high value added materials that exploits the chemical properties of the waste concrete powder. From the research results, waste concrete powder is feasible to use to produce low carbon type recycled cement. 시멘트산업은 건설산업에의 기초소재를 공급하는 중추이지만 시멘트 제조시 고온의 소성이 필요하고 소성시의 원료 및 연료로부터 발생하는 $CO_2$와 구조물 해체시 발생하는 건설폐기물은 새로운 환경문제로 대두되고 있다. 본 연구는 폐콘크리트 미분말의 리사이클을 통해 시멘트로서 활용하기 위한 것이다. 기존의 불활성 충전재로서의 활용에서 벗어나 화학적 특성을 기반으로 배합조건을 조절하여 클링커 및 시멘트를 제조하고 미세조직 및 상분석을 실시하여 저탄소형 시멘트 개발 가능성을 타진하고자 한다. 연구결과 폐콘크리트 미분말을 활용한 저탄소형 시멘트 제조가 가능하며 유효활용을 위한 방안이 마련되어야 한다.

1종 경량골재콘크리트의 함수율과 내화특성

송훈,Song, Hun 한국건설순환자원학회 2014 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.2 No.4

경량골재콘크리트는 구조물의 자중경감을 목적으로 경량골재를 적용하여 제조한 콘크리트로 구조물의 고층화 및 대형화에 효과적으로 대응할 수 있는 장점이 있다. 하지만 경량골재는 다공체이므로 화재와 같은 고온에 노출되는 경우 수증기압이나 열응력에 의해 골재 주변으로 응력이 집중될 가능성이 커 폭렬이 발생하기 쉽다. 본 연구는 구조용 경량골재를 사용한 1종 경량골재콘크리트의 함수율과 내화특성과의 관계를 검토코자 하며, 실험결과 압축강도와 함수율이 높은 경량골재콘크리트는 폭렬의 가능성이 높기 때문에 흡수율이 작은 골재의 사용이나 폭렬방지를 위한 대책이 필요하다. Structural light weight aggregate concrete are made with both coarse and fine light weight aggregates, but it is common with the high strength concrete to replace all or part with normal weight sand be called class 1 structural light weight aggregate concrete. Fire resistance of structural light weight aggregate concrete are determined by properties of high water content ratio and explosive spalling. Especially, structural light weight aggregate concrete is occurred serious fire performance deterioration by explosive spalling stem from thermal stress and water vapor pressure. This study is concerned with experimentally investigating fire resistance of class 1 structural light weight concrete. From the test result, class 1 structural light weight concrete is happened explosive spalling. The decrease of cross section caused by explosive spalling made sharp increasing gradient of inner temperature.

플라이애시와 폐유리분말을 사용한 외단열용 마감모르타르의 고온 특성

송훈,신현욱,Song, Hun,Shin, Hyeon Uk 한국자원리싸이클링학회 2019 資源 리싸이클링 Vol.28 No.6

Fly ash has different chemical composition depending on the type and quality of flaming coal. Fly ash is classified according to carbon content and particle size. Waste glass powder is manufactured by crushing glass. Exterior Insulation Finish System (EIFS) is generally applied by using poly-styrene foam which is economical and has excellent thermal insulation performance. However, poly-styrene foam has excellent insulation performance, but it is vulnerable to fire, which is becoming a serious problem. In this study, using a fly ash and waste glass powder to produce a finishing mortar at high temperatures. Also, High temperature strength and flame retardant properties were tested according to the cover thickness. From the test result, finishing mortar prepared using fly ash and waste glass powder is due to the improved heat resistance by alkali-activated bonding. However, since the strength decreases at high temperatures, it is necessary to select an appropriate mixing proportion.

폴리머 코팅 폐타이어 분말을 혼입한 시멘트 모르터의 기초적 성질

송훈,조영국,소양섭,Song, Hun,Jo, Young-Kug,Soh, Yang-Seob 한국콘크리트학회 1996 콘크리트학회지 Vol.8 No.6

Recently, the disposal of used vehicle tires is a big social problem because the amount of used vehicle tires has been increased with development of' automobile industry. Many researches have been made on the recycling of used vehicle tires in the various fields of industry as well as construction industry. When the crumb rubber made of vehicle tires is mixed in cement concrete and mortar, it is indicated that the adhesive strength of interface between the crumb rubber and cement hydrates is very low. The purpose of this study is to improve the fundamental properties by increasing of the adhesion strength of styrene-butadiene rubber(SF3R) latex coated crumb rubber in ; cement mortar. SBR-modified mortar using crumb rubber is also tested as the same method. From the test results, the cement mortar using SBR latex coated crumb rubber have a good fundamental properties compared with that using uncoated crumb rubber. The mechanical properties of SBR-modified mortar using crumb rubber with polymer-cement ratios of 10% are also improved. 최근 많은 양의 폐타이어가 발생됨에 따라 사회적 문제로 대두되고 있는 실정이며, 이에 대한 재활용은 각 분야에서 활발하게 연구되고 있다. 건설 분야에서는 폐타이어를 냉각 분쇄하여 만든 분말을 시멘트 콘크리트에 혼입하여 사용하는 연구가 많이 수행되고 있다. 시멘트 콘크리트에 폐타이어 분말을 혼입하여 사용할 때는 폐타이어 분말과 시멘트경화체 사이에서 접착성의 문제로 기초적 성질이 저감된다. 본 연구에서는 시멘트 모르터 내부에서 폐타이어 분말의 접착력을 증진시키기 위하여 시멘트 혼화용 폴리머 중의 하나인 스티렌 부타디엔 고무(SBR)라텍스를 사용하여 기초적 성질을 개선하고자 하였다. 실험결과 SBR 코팅 폐타이어 분말을 혼입한 시멘트 모르터는 코팅하지 않은 폐타이어 분말을 사용한 경우보다 기초적 성질이 개선되는 것으로 나타났으며, 또한 폴리머 시멘트비 10%를 사용한 SBR 라텍스 혼입 폴리머 시멘트 모르터의 경우에도 기초적 성질이 개선되었다.