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.

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.

플라이 애시의 치환범위 상향을 위한 콘크리트의 기초적 특성 분석

한천구,박용규,Han, Cheon-Goo,Park, Yong-Kyu 한국건설순환자원학회 2011 한국건설순환자원학회지 Vol.6 No.2

본 연구는 플라이 애시의 치환범위 상향에 따른 콘크리트의 제반 특성을 분석하여 추후 성능 향상을 위한 기초자료로 제공하기 위해 플라이 애시의 치환범위 0-40 % 및 양생 온도 $5-35^{\circ}C$에 따른 기초적 특성을 분석하였다. 그 결과 유동성은 FA의 증가에 따라 비례적으로 증가하였으나, 공기량은 감소하였다. 응결시간은 치환율 증가 및 저온일수록 지연되는 특성을 나타냈으며, 간이단열온도이력은 FA 치환율이 40 %까지 증가함에 따라 최고온도는 $8^{\circ}C$정도 낮아졌고, 최고온도 도달시간은 13시간 정도 지연되는 것을 알 수 있었다. FA 치환 상향에 따른 압축강도는 양생온도가 높을수록 플레인 대비 강도증진성이 향상됨을 알 수 있었다. 중성화의 경우는 FA 치환율이 증가할수록 깊이가 점차 커지는 것을 알 수 있어 중성화 대책에 대한 지속적인 연구가 필요할 것으로 판단되었다. In this study, increasing the range of replacement rate of FA with concrete properties were analyzed to provide basic data of FA replacement 0-40 % and curing temperature $5-35^{\circ}C$ range. As a result of the increased fluidity in proportion to the increase in FA, but decreased air. Setting time delayed at replacement rate increases and low temperature, simple insulation temperature history of the FA up to 40 % replacement rate increases the maximum temperature was low $8^{\circ}C$, the highest temperature reaching time delay of 13 hours. FA replacement up stream of the curing temperature, compressive strength compared to the higher plane, it was found that improved strength development. In carbonation tests with increasing the replacement ratio of FA carbonation depth was increased. Therefore, continued research on carbonation measures was to be necessary.

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 %.

조강형 혼화제에 의한 플라이애시 다량 치환 콘크리트의 품질 향상

한천구,박종호,이정아,Han, Cheon-Goo,Park, Jong-Ho,Lee, Joung-Ah 한국건설순환자원학회 2009 한국건설순환자원학회지 Vol.4 No.4

본 연구에서는 FA 다량 치환 콘크리트의 품질 개선 및 기타 품질 향상을 목적으로 선행 연구에서 개발된 조강형 혼화제(GA)로 FA 다량 치환 콘크리트의 품질 향상 가능성을 평가하였다. 실험은 우선 FA 15%를 치환한 배합에 나프탈렌계 혼화제(이하 NA)를 사용한 것을 Plain으로 하였고, FA 20, 25% 및 30%를 치환한 경우, GA를 사용하여 콘크리트의 제반특성을 Plain과 비교 실험 하였다. 굳지 않은 콘크리트 특성으로 유동성은 GA를 사용할 경우 저하하므로 그 사용량을 증가시켜주어야 하는데, 단 W/B 60%의 경우는 Plain 보다 슬럼프 로스가 약 35~70 mm 감소하여 유리한 것으로 나타났다. 공기량은 FA 사용량 증가에 따라 FA에 포함된 미연소탄분의 AE제 흡착작용에 기인하여 감소함으로서 AE제 사용을 비례적으로 증가시켜 주어야함을 알 수 있었다. 블리딩은 FA 20%에서 블리딩 발생량이 가장 적게 나타나 블리딩 저감 효과를 기대할 수 있었다. 경화 콘크리트의 특성으로 응결시간은 GA를 사용한 경우 Plain과 동등한 수준으로 나타나, 응결 지연현상을 줄일 수 있는 것으로 판단된다. 압축강도는 W/B 및 양생온도와 관계없이 GA를 사용한 경우 Plain과 동등한 강도 발현을 확인 할 수 있었으나, FA 30% 치환한 경우는 사용상에 주의가 필요할 것으로 사료된다. 동결융해 저항성은 Plain보다 초기 값이 작게 나타났으나, 전반적으로 큰 차이가 아니기 때문에 내동해성 문제가 없을 것으로 판단된다. 촉진 중성화는 GA를 사용함에 따라, FA를 다량 사용할 경우 단점으로 지적되는 중성화 취약에 대한 문제는 어느 정도 해결 할 수 있을 것으로 분석되었다. The purpose of the study was to improve quality of high volume fly ash concrete. The study evaluated on the possibility of early quality improvement of high volume fly ash concrete with early strength gain admixture ('GA' below) developed by the preceding research. The study regarded applying naphthalene admixture ('NA' below) to mix proportion substituting FA 15 % to be plain. In the event of substituting FA 20, 25 and 30 %, the study compared engineering properties of concrete with plain by applying GA. Because of features of fresh concrete, fluidity falls down when GA is applied. Therefore, its use amount shall be increased. Only, in W/B 60 %, it was beneficial since slump loss was reduced about 35~70 mm than plain. The study could see that AE use should be increased proportionally since air content was reduced by coming from AE absorption operation of unburned coal content included in FA according to an increase in the amount of FA use. Reduction effect of bleeding could be anticipated since the amount of bleeding appeared at least in FA 20 %. Because of hardened concrete, time of setting appeared in the same level as plain when GA was applied. Therefore, it is judged that delay of setting can be reduced. In compressive strength, the study could check the same strength development as plain when GA was applied, having nothing to do with W/B and curing temperature. However, it is thought that we shall pay attention to GA use in the event of FA 30 % substitution. Freezing and melting resistance had less early value than plain. However, it is judged that there will be no problem of frost resistance since there is no a large difference between freezing and melting resistance and plain in overall. In accelerated neutralization, it was analyzed that a problem of weakening in neutralization appointed as a demerit when FA was applied in mass in proportion with GA use could be settled to some extent.

순환골재와 고로슬래그 미분말을 사용한 자원순환형 무 시멘트 벽돌의 제조

한천구,김대건,Han, Cheon-Goo,Kim, Dae-Geon 한국건설순환자원학회 2015 한국건설순환자원학회지 Vol.10 No.1

건조수축 저감형 유동화제 및 2 중 버블시트를 사용한 콘크리트의 현장적용

한천구,오치현,신재경,Han, Cheon-Goo,Oh, Chi-Hyun,Shin, Jae-Kyung 한국건축시공학회 2007 한국건축시공학회지 Vol.7 No.1

This study investigates the filed application in Daebul Free Trade Zone applying both a flowing method using drying shrinkage-reducing superplasticizer(SRS) and an insulating curing method using double layer bubble sheet. Test results showed that fresh concrete satisfied target slump and air content. A structure adding SRS significantly decreased the total bleeding capacity and accelerated the setting time. As for the crack occurrence, the structure applying the flowing method and double bubble sheets simultaneously exhibited the most favorable crack endurance, while conventional concrete showed more than 1mm size of crack in overall. In addition, a structure applying the flowing concrete method partially presented the micro crack. For the area proportion of crack occurrence, the structure using the double bubble sheets indicated 9.8%, while others applying flowing concrete method was 28%, compared with that of conventional one. For the compressive strength of specimens, standard curing specimens indicated $3{\sim}33%$ higher value than that of specimens cured besides the field construction. The specimens containing SRS improved the strength of $2{\sim}6MPa$, which is $10{\sim}22%$ higher than that of conventional concrete.

품질향상재 종류 및 치환율 변화에 따른 순환잔골재 사용 고로슬래그 모르타르의 품질향상

한천구,김대건,Han, Cheon-Goo,Kim, Dae-Gun 한국건설순환자원학회 2012 한국건설순환자원학회지 Vol.7 No.1

본 연구는 RA 사용 BS 모르타르의 품질향상에 미치는 FC, WG, RP의 치환율 변화에 따른 영향을 검토하였다. 먼저, 플로우는 FC 치환율이 증가할수록 증가하였고, WG 및 RP 치환율이 증가할수록 저하하는 경향을 나타내었다. 공기량은 FC 및 RP 치환율이 증가할수록 감소하였고, WG 치환율이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 압축강도 특성으로 배합비 1 : 7의 경우 FC 및 WG 치환율이 증가할수록 강도가 증가한 반면, RP 치환율이 증가할수록 저하하는 경향을 보였으나, 배합비가 커짐에 따라 RP의 경우도 압축강도가 상승하는 경우도 존재하였는데, 품질향상재 종류 및 치환율에 따른 차이는 점차 감소하였다. 흡수율은 모든 배합비에서 FC 및 RP 치환율이 증가할수록 저하하는 경향을 보였으며, WG가 사용된 경우는 다소 높게 나타났다. 한편, 상호관계로는 모든 배합비에서 압축강도가 증가할수록 흡수율은 감소하는 경향을 보였는데, 품질향상재 종류에 따라서는 FC, RP, WG의 순이었다. 종합 분석으로 품질향상 측면은 FC 및 WG가 가장 유리한 것으로 나타났지만, 경제성 및 자원재활용 측면까지 고려하면 WG와 RP가 가장 효과적인 것으로 나타났다. In this study, the research examined the effect on FC, WG, RP replacement ratio on the quality improvement of BS mortar using the RA. First of all, the flow value increased as the FC contents increased, and decreased as the WG and RP contents increased. The air contents was reduced as the FC and RP contents increased, but was increased as the WG contents went up While the compressive strength of 1 : 7 mix proportion increased with the increase of the FC and WG contents, it decreased as there was more RP contents. The compressive strength of RP could increase as the mix proportion increased, but the difference depending on the improvement material type and replacement ratio decreased gradually. The absorption deteriorated as the FC and RP contents increased in all the mix proportions, but improved a little when WG was used. Meanwhile, the absorption decreased as the compressive strength improved in all the mix proportions as a correlation, but the order was FC, RP and WG depending on the quality improvement material types. The FC and WG were most favorable in terms of quality improvement as a total analysis, and the RP and WG was most effective in terms of economical efficiency and resource recycling.

광물질 혼화재 사용 초고강도 모르타르 및 콘크리트에 CASB 화합 고성능감수제의 효과분석

한천구,유승엽,Han, Cheon-Goo,Yoo, Seung-Yeup 한국건설순환자원학회 2011 한국건설순환자원학회지 Vol.6 No.1

본 연구는 실리카퓸 사용 여부로 서로 다른 광물질 혼화재를 사용하는 초고강도 모르타르 및 콘크리트에 CASB 화합 고성능감수제를 적용함으로서 CASB의 효과를 분석하고자 실시한 것으로, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 굳지않은 모르타르 및 콘크리트의 특성으로 모르타르의 미니 슬럼프 플로 및 콘크리트의 슬럼프 플로는 2성분계 배합의 경우에는 B2-CASB가 B2-PC 보다 CASB 혼입에 의한 점성증가에 기인하여 작게 나타났지만, 3성분계인 배합의 경우에는 B3-CASB가 B3-PC 보다 CASB의 입도분포 개선 효과로 구속수가 감소한 것에 기인하여 크게 나타났다. 공기량은 콘크리트 보다 특히, 모르타르의 경우 2성분계 보다 3성분계 결합재에서 PC보다 CASB에서 결합재간 공극 충전 효과에 기인하여 감소하는 경향이었다. 단, 단위용적질량은 공기량과 반비례의 경향으로 나타났다. 경화 모르타르 및 콘크리트의 특성으로 압축강도는 2성분계 보다 3성분계 결합재에서, PC보다 CASB에서 높게 나타났는데, 이는 광물질 혼화재인 SF의 포졸란 반응에 의해 생성된 규산칼슘수화물로 조직이 치밀해진 것과 CASB의 모세관 공극 충전 효과에 기인한 결과로 분석된다. 이상을 종합하면 나노물질인 CASB를 고성능감수제와 화합하여 사용할 경우 실리카퓸 사용 3성분계 초고강도 모르타르 및 콘크리트의 유동성 및 강도 측면에서 품질향상이 가능할 것으로 사료된다. This study is performed to analyze the effects of CASB by applying the superplasticizer combined CASB on the ultra high strength mortar and concrete that uses different mineral admixture depending on whether the silica fume was used and the results are summarized below. From the characteristics of Fresh mortar and concrete, the fluidity was lower in B2-CASB than B2-PC from the mixing of CASB and based on the viscosity of the mortar and concrete in the binary proportion but in the ternary proportion, B3-CASB showed a larger fluidity than B3-PC because of a reduction in the restriction level due to the effects of an improvement of particle size distribution. The compression strength was higher in ternary proportion than in binary proportion and higher in CASB than in PC from the characteristics of hardening mortar and concrete and this is analyzed as a result of increased minuteness from the calcium silicate hydrates produced from the pozzolan reaction of a mineral admixture, SF, and also the charging effects of capillary pore of CASB. Overall, when using the nanomaterial, CASB in combination with a superplasticizer, the fluidity and the strength aspects of the ternary proportion of ultra high strength mortar and concrete with silica fume may be improved to a higher quality.

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.