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전기분해 알칼리 수 및 고로슬래그 미분말 혼입 시멘트 경화체의 수화 특성
정용훈(Yoong-Hoon Jung),김호진(Ho-Jin Kim),박선규(Sun-Gyu Park) 한국건설순환자원학회 2021 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.9 No.2
시멘트는 현대 건설 산업에서 주된 재료로써 활용되지만 생산 시 발생하는 이산화탄소로 인해 지구온난화의 주된 원인으로 지목되고 있다. 이에 따라 시멘트 대체재로서 산업부산물을 활용하는 연구가 진행 중이며, 이 중 제철소에서 생산되는 고로슬래그가 대표적이다. 하지만 고로슬래그는 시멘트 대체재로써 사용 시 초기 강도 저하의 문제점을 지니고 있는데, 이는 고로슬래그 생산과정에서 만들어지는 입자 표면의 유리질 피막이 원인이다. 일반적인 수화반응에서 피막은 시멘트의 수화반응에서 생성되는 수산화칼슘이 경화체 내부 알칼리 환경을 조성하게 되고 이를 통해 파괴되는 것으로 알려져있다. 따라서 본 연구에서는 고로슬래그의 사용성능 개선 및 초기 강도 저하의 문제점을 해결하기 위하여, 기존에 고로슬래그 입자 표면의 막을 제거하기 위해 사용되어지는 알칼리 자극제 대신 전기분해를 통해 생성한 알칼리 수를 배합수로 활용하기 위한 연구를 진행하였다. 실험 결과, 고로슬래그와 알칼리 수를 활용한 시멘트 경화체에서 일반적인 배합수에 비해 높은 강도 발현 및 수화물 생성을 보였으며, 공극분석 결과 내부 공극률 및 공극분포에서 더욱 밀실한 구조를 지니고 있는 것으로 확인되었다. Cement has been used as a main material in the modern construction industry. However, it has been pointed out as a main cause of global warming due to carbon dioxide generated during manufactured. Recently, research that replacing cement substitute to industrial by-products such as Blast Furnace Slag which is by-producted in steelworks. When Blast Furnace Slag is used as a cement substitute, it shows a problem of lower initial strength, which is caused by glassy membrane on the particle surface. In this study, we used Electrolysis Alkaline Aqueous to improve the usability and problem of lower initial strength. As a result of the experiment, cement matrix using Blast Furnace Slag and Alkaline Aqueous showed initial strength and hydrate product were developed than that using general mixing water. Also, as a result of porosity analysis, It was confirmed that cement matrix using Alkaline Aqueous and Blast Furnace Slag has a tighter structure in internal porosity and porosity distribution than using general mixing water.
고로슬래그 및 전기분해 알칼리수를 사용한 시멘트 경화체의 강도 특성
정용훈 ( Jung Yoong-hoon ),김호진 ( Kim Ho-jin ),박선규 ( Park Sun-kyu ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.1
본 연구에서는 고로슬래그의 초기 강도 저하의 문제점을 해결하기 위해 배합수로서 알칼리 수용액을 사용하는 연구를 진행하였다. 초기 강도 발현을 확인하기 위해 재령 1, 3일차의 휨 및 압축 강도 실험을 진행하였으며, 실험 결과 알칼리 수용액을 사용한 고로슬래그 시멘트 경화체가 일반적인 물을 사용한 경화체보다 높은 강도 발현을 보이는 것을 확인하였다.
김정호 ( Kim Jung-ho ),정용훈 ( Jung Yoong-hoon ),김충겸 ( Kim Choong-gyum ) 한국건축시공학회 2022 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 Vol.22 No.1
This study was conducted to improve the compression strength of concrete in the field and analyzed the physical and mechanical properties of concrete using of fluidizers. Through this, the purpose of stable compression strength in the field.
EIS를 활용한 경량골재 종류별 시멘트 경화체의 계면특성 분석
김호진(Ho-Jin Kim),정용훈(Yoong-Hoon Jung),배제현(Je-Hyun Bae),박선규(Sun-Gyu Park) 한국건설순환자원학회 2020 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.8 No.4
골재는 콘크리트 체적의 약 70∼85%를 차지하며, 콘크리트의 건조수축을 저감시켜주는 필수요소이다. 하지만 고층건축물 건설시 천연골재의 높은 하중으로 인해 문제점으로 작용한다. 고층 건물 건설시 하중이 커지게 되면 크리프가 발생하고 지반이 침식될 우려가 있으므로 기초를 크게 설계하고 암반층까지 깊게 내린 지정이나 파일등을 설치해야 하므로 공사비 및 재료비가 늘어 경제적 문제점이 있다. 콘크리트의 하중을 줄이기 위해 골재의 경량화를 진행하고 있다. 하지만 인공경량골재는 천연골재에 비해 높은 흡수율과 낮은 부착강도로 인해 골재와 페이스트 사이의 계면에 영향을 주고 콘크리트 전체 강도에 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 천연골재와 경량골재 종류별 계면을 파악하기 위해 비파괴 실험인 EIS측정 장비를 활용하여 전기저항을 측정하는 방식을 채택하였고, 경량골재 겉면을 고로슬래그 코팅을 통해 계면상태의 변화를 실험하였다. 실험결과, 골재 종류별 및 코팅유무에 따른 압축강도의 차이를 보였고, 경량골재 종류별 임피던스 값과 위상각의 차이를 보였다. Aggregate occupies about 70-85% of the concrete volume and is an important factor in reducing the drying shrinkage of concrete. However, when constructing high-rise buildings, it acts as a problem due to the high load of natural aggregates. If the load becomes large during the construction of a high-rise building, creep may occur and the ground may be eroded. Material costs increase and there are financial problems. In order to reduce the load on concrete, we are working to reduce the weight of aggregates. However, artificial lightweight aggregates affect the interface between the aggregate and the paste due to its higher absorption rate and lower adhesion strength than natural aggregates, affecting the overall strength of concrete. Therefore, in this study, in order to grasp the interface between natural aggregate and lightweight aggregate by type, we adopted a method of measuring electrical resistance using an EIS measuring device, which is a non-destructive test, and lightweight bone. The change in the state of the interface was tested on the outside of the material through a blast furnace slag coating. As a result of the experiment, it was confirmed that the electric resistance was about 90% lower than that in the air-dried state through the electrolyte immersion, and the electric resistance differs depending on the type of aggregate and the presence or absence of coating. As a result of the experiment, the difference in compressive strength depending on the type of aggregate and the presence or absence of coating was shown, and the difference in impedance value and phase angle for each type of lightweight aggregate was shown.