최근의 시멘트·콘크리트 산업에서는 산업부산물의 재활용 및 콘크리트의 물성 개선측면에서 고로 슬래그와 플라이 애쉬가 콘크리트 혼합재료로서 주로 이용되고 있다. 그러나 이들 재료의 이용에 대한 국내의 연구는 선진국에 비해 매우 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 콘크리트 혼합재로 쓰이고 있는 고로 슬래그와 플라이 애쉬의 잠재 수경성 및 포졸란 특성을 알아보기 위하여 세가지 방향에서 접근한 결과 다음과 같은 사실을 확인할 수 있었다. 먼저 고로 슬래그의 플라이 애쉬의 석회 반응성을 수열조건 하에서 각각 고찰하였다. 이때의 수열 반응 조건은 CaO/SiO₂비(C/S비), ...
최근의 시멘트·콘크리트 산업에서는 산업부산물의 재활용 및 콘크리트의 물성 개선측면에서 고로 슬래그와 플라이 애쉬가 콘크리트 혼합재료로서 주로 이용되고 있다. 그러나 이들 재료의 이용에 대한 국내의 연구는 선진국에 비해 매우 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 콘크리트 혼합재로 쓰이고 있는 고로 슬래그와 플라이 애쉬의 잠재 수경성 및 포졸란 특성을 알아보기 위하여 세가지 방향에서 접근한 결과 다음과 같은 사실을 확인할 수 있었다. 먼저 고로 슬래그의 플라이 애쉬의 석회 반응성을 수열조건 하에서 각각 고찰하였다. 이때의 수열 반응 조건은 CaO/SiO₂비(C/S비), 수열온도(140℃와 180℃) 및 반응시간(20∼60시간)이었다. 수열 반응성은 각 수경성 재료에 함유된 SiO₂와 (순수)석회 사이의 반응율 및 반응 시편의 압축강도를 측정하여 조사하였다. 그리고 본 반응성의 고찰을 위하여 기공률 측정 및 XRD분석도 행하였다. 압축강도 물성은 시편의 기공률 및 CaO-SiO₂ 반응성과 연계하여 고찰하였으며, XRD분석으로도 수열 반응 중 C/S가 변화함을 확인할 수 있었다. 고로 슬래그중의 SiO₂는 플라이 애쉬에 포함된 SiO₂보다 석회 반응성이 우수하여 전자의 경우 시편은 훨씬 높은 강도를 나타내었다. 180℃ 및 40시간의 수열 반응 조건하에서 고로 슬래그는 최고 강도 807kg/㎠을 나타냈으며, 플라이 애수의 경우 최고 강도는 397kg/㎠이었다. 두 번째로, 고로 슬래그의 조성을 갖는 "실험실 제조 슬래그"를 제조하여 화학조성이 슬래그의 잠재 수경성에 미치는 영향을 조사하였다. 슬래그 조성의 변화에 따라 잠재 수경성에 큰 영향을 미쳤으며, 슬래그의 조성이 47CaO:20Al₂O₃-33SiO₂일 때 수경화 특성이 최적이었다. CaO와 Al₂O₃의 함량은 KS L 5210의 b-식에 제시된 슬래그의 수경성과의 관계가 등가로 작용하지 않았다. (CaO+Al₂O₃)/SiO₂의 비가 크며, Al₂O₃를 다량 함유하면 잠재 수경성이 향상되는 반면, MgO의 함량이 많을수록 수경성에 악 영향을 미쳤다. 마지막으로, 플라이 애쉬의 대량 소비를 고려하여 혼합율이 30wt%가 넘는 양을 사용한 콘크리트에서의 플라이 애쉬의 포졸란 특성에 대하여 조사하였다. 플라이애쉬 함유량은 강도의 측정 결과와 철근 부식의 안정 측면의 자유 석회의 잔류문제에서 실험적으로는 50wt%까지도 가능하였다. 또한 플라이 애쉬의 구형이 나타내는 "bearing"(감수)효과는 몰탈 보다는 콘크리트에서 더욱 효과적이며, 장기 양생 시 플라이 애쉬의 포졸란 반응으로 콘크리트의 미세구조는 크기가 보다 작은 기공분포로 치밀한 구조를 갖게 되며, 이로써 콘크리트의 제반 물성도 보다 향상될 것으로 사료된다.
최근의 시멘트·콘크리트 산업에서는 산업부산물의 재활용 및 콘크리트의 물성 개선측면에서 고로 슬래그와 플라이 애쉬가 콘크리트 혼합재료로서 주로 이용되고 있다. 그러나 이들 재료의 이용에 대한 국내의 연구는 선진국에 비해 매우 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 콘크리트 혼합재로 쓰이고 있는 고로 슬래그와 플라이 애쉬의 잠재 수경성 및 포졸란 특성을 알아보기 위하여 세가지 방향에서 접근한 결과 다음과 같은 사실을 확인할 수 있었다. 먼저 고로 슬래그의 플라이 애쉬의 석회 반응성을 수열조건 하에서 각각 고찰하였다. 이때의 수열 반응 조건은 CaO/SiO₂비(C/S비), 수열온도(140℃와 180℃) 및 반응시간(20∼60시간)이었다. 수열 반응성은 각 수경성 재료에 함유된 SiO₂와 (순수)석회 사이의 반응율 및 반응 시편의 압축강도를 측정하여 조사하였다. 그리고 본 반응성의 고찰을 위하여 기공률 측정 및 XRD분석도 행하였다. 압축강도 물성은 시편의 기공률 및 CaO-SiO₂ 반응성과 연계하여 고찰하였으며, XRD분석으로도 수열 반응 중 C/S가 변화함을 확인할 수 있었다. 고로 슬래그중의 SiO₂는 플라이 애쉬에 포함된 SiO₂보다 석회 반응성이 우수하여 전자의 경우 시편은 훨씬 높은 강도를 나타내었다. 180℃ 및 40시간의 수열 반응 조건하에서 고로 슬래그는 최고 강도 807kg/㎠을 나타냈으며, 플라이 애수의 경우 최고 강도는 397kg/㎠이었다. 두 번째로, 고로 슬래그의 조성을 갖는 "실험실 제조 슬래그"를 제조하여 화학조성이 슬래그의 잠재 수경성에 미치는 영향을 조사하였다. 슬래그 조성의 변화에 따라 잠재 수경성에 큰 영향을 미쳤으며, 슬래그의 조성이 47CaO:20Al₂O₃-33SiO₂일 때 수경화 특성이 최적이었다. CaO와 Al₂O₃의 함량은 KS L 5210의 b-식에 제시된 슬래그의 수경성과의 관계가 등가로 작용하지 않았다. (CaO+Al₂O₃)/SiO₂의 비가 크며, Al₂O₃를 다량 함유하면 잠재 수경성이 향상되는 반면, MgO의 함량이 많을수록 수경성에 악 영향을 미쳤다. 마지막으로, 플라이 애쉬의 대량 소비를 고려하여 혼합율이 30wt%가 넘는 양을 사용한 콘크리트에서의 플라이 애쉬의 포졸란 특성에 대하여 조사하였다. 플라이애쉬 함유량은 강도의 측정 결과와 철근 부식의 안정 측면의 자유 석회의 잔류문제에서 실험적으로는 50wt%까지도 가능하였다. 또한 플라이 애쉬의 구형이 나타내는 "bearing"(감수)효과는 몰탈 보다는 콘크리트에서 더욱 효과적이며, 장기 양생 시 플라이 애쉬의 포졸란 반응으로 콘크리트의 미세구조는 크기가 보다 작은 기공분포로 치밀한 구조를 갖게 되며, 이로써 콘크리트의 제반 물성도 보다 향상될 것으로 사료된다.
These days the blast furnace slag and the fly ash are mainly used as the concrete admixtures in cement and concrete industry to reclaim industrial waste and improve physical properties. But internal study for use of these materials is much rare comparing with the study of advanced country. Therefore...
These days the blast furnace slag and the fly ash are mainly used as the concrete admixtures in cement and concrete industry to reclaim industrial waste and improve physical properties. But internal study for use of these materials is much rare comparing with the study of advanced country. Therefore, in this study, to research latent activity and the pozzolanic properties of blast furnace slag and the fly ash used concrete admixtures, three ways are approached. First the reactivity of blast furnace slag and fly ash with lime is studied under hydrothermal condition respectively. The test conditions are CaO-to-SiO₂ ratio(C/S), autoclaving temperature(140℃ and 180℃) and time(20 to 60h). By measuring the hydrothermal reactivity between SiO₂ contained in each hydraulic material and (pure)lime and by measuring the compressive strength of autoclaved specimens the study is carried out. Porosity measurement and the XRD analysis are also made in order to ascertain the hydraulicity of the siliceous materials. Compressive strength of the specimens is interpreted in terms of porosity and the reactivity of CaO and SiO₂. And XRD analysis shows the C/S change of the hydrates in the course of autoclaving process. The SiO₂ in the blast furnace slag is more reactive with CaO than that in the fly ash. And compressive strength of the former is much higher as well. Under the autoclaving condition of 180℃ and 40h the maximum compressive strength of blast furnace slag is 807kg/㎠. That of the fly ash is only 397kg/㎠. Secondly, glasses showing the composition of blast furnace slag are made in the laboratory, and the effect of the chemical composition on the latent hydraulic activity of the slag is examined. The latent hydraulicity is greatly influenced by composition change, the optimal characteristic of the hydraulicity is achieved at the slag composition of 47CaO:20Al₂O₃:33SiO₂. The content of CaO and Al₂O₃ is not equivalent to the hydraulic activity of the slag as the b-formula(KS L 5210) is indicated. Richly contained Al₂O₃ shows a good latent hydraulicity as well as a high (CaO+Al₂O₃):SiO₂ ratio, while the hydraulicity decreasies with increasing MgO. Lastly, as considering mass-consumption of fly ash, and then pozzolanic properties of concrete fly ash mixed more than 30wt% fly ash are investigated. Taking compressive strength result and residue of free lime into consideration, quantity of the fly ash is able to increase up to 50wt% experimentally. Also showing the sphere of fly ash the bearing effect is more effective in concrete than in mortar. A during long-term curing, the fine structure of concrete goes to more dense structure distributed smaller blowhole because of pozzolanic reaction of fly ash. Therefore it is expected to be more improvement of general physical properties of concrete.
These days the blast furnace slag and the fly ash are mainly used as the concrete admixtures in cement and concrete industry to reclaim industrial waste and improve physical properties. But internal study for use of these materials is much rare comparing with the study of advanced country. Therefore, in this study, to research latent activity and the pozzolanic properties of blast furnace slag and the fly ash used concrete admixtures, three ways are approached. First the reactivity of blast furnace slag and fly ash with lime is studied under hydrothermal condition respectively. The test conditions are CaO-to-SiO₂ ratio(C/S), autoclaving temperature(140℃ and 180℃) and time(20 to 60h). By measuring the hydrothermal reactivity between SiO₂ contained in each hydraulic material and (pure)lime and by measuring the compressive strength of autoclaved specimens the study is carried out. Porosity measurement and the XRD analysis are also made in order to ascertain the hydraulicity of the siliceous materials. Compressive strength of the specimens is interpreted in terms of porosity and the reactivity of CaO and SiO₂. And XRD analysis shows the C/S change of the hydrates in the course of autoclaving process. The SiO₂ in the blast furnace slag is more reactive with CaO than that in the fly ash. And compressive strength of the former is much higher as well. Under the autoclaving condition of 180℃ and 40h the maximum compressive strength of blast furnace slag is 807kg/㎠. That of the fly ash is only 397kg/㎠. Secondly, glasses showing the composition of blast furnace slag are made in the laboratory, and the effect of the chemical composition on the latent hydraulic activity of the slag is examined. The latent hydraulicity is greatly influenced by composition change, the optimal characteristic of the hydraulicity is achieved at the slag composition of 47CaO:20Al₂O₃:33SiO₂. The content of CaO and Al₂O₃ is not equivalent to the hydraulic activity of the slag as the b-formula(KS L 5210) is indicated. Richly contained Al₂O₃ shows a good latent hydraulicity as well as a high (CaO+Al₂O₃):SiO₂ ratio, while the hydraulicity decreasies with increasing MgO. Lastly, as considering mass-consumption of fly ash, and then pozzolanic properties of concrete fly ash mixed more than 30wt% fly ash are investigated. Taking compressive strength result and residue of free lime into consideration, quantity of the fly ash is able to increase up to 50wt% experimentally. Also showing the sphere of fly ash the bearing effect is more effective in concrete than in mortar. A during long-term curing, the fine structure of concrete goes to more dense structure distributed smaller blowhole because of pozzolanic reaction of fly ash. Therefore it is expected to be more improvement of general physical properties of concrete.
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