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스마트 고로슬래그 미분말을 첨가한 시멘트 모르타르의 초기 압축강도 향상에 관한 연구
A Study on the Improvement of Early-age Compressive Strength of Smart BFS Powder Added Cement Mortar 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.17 no.2, 2013년, pp.135 - 141  

이성태 (인하공업전문대학 토목환경과) ,  노재호 ((주)제이엔티아이엔씨) ,  김진형 (한양대학교 건축환경공학전공) ,  이강진 (영진글로벌(주) 기술연구소)

초록
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본 연구에서는 CaO-$SiO_2-Al_2O_3$가 다량 함유된 산업폐기물과 산업부산물을 소성하여 개발한 분말형 속경성 분말을 초기강도의 향상을 위해 기능성 분쇄조제로 처리하여 분쇄한 속경성 미분말을 제조하였다. 이렇게 제조된 미분말을 BFS 분말과 일정비율로 혼합한 후, 시멘트에 첨가하여 모르타르 압축강도 실험을 실시하였다. 그 결과 BFS 조기강도 향상 실험 (Series I)에서는 클링커 분쇄시 기능성 분쇄조제가 첨가되어 분쇄된 속경재가 혼합된 BFS의 초기강도 발현이 우수하며 OPC 조기강도 향상 실험 (Series II)에서는 Clinker-C에 본 실험의 기능성 분쇄조제가 첨가되어 분쇄된 속경성의 분말형 자극제가 첨가된 경우에 가장 압축강도가 높은 사실을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, to improve the early-age compressive strength of mortar, the compressive strength tests of mortar mixed smart BFS powder added powder of rapid setting additives milled by processing, using functional grinding aid, the power-typed rapid setting cement clinker developed by sintering ind...

주제어

#스마트 고로슬래그 미분말   #초기   #압축강도   #모르타르  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 기능성 분쇄조제를 첨가하여 상기의 속경성 클링커를 분쇄한 속경재를 혼합한 BFS 미분말 (이하 스마트 BFS 미분말이라 함)을 사용한 시멘트 콘크리트의 초기 및 28일 압축강도가 OPC를 100% 사용한 시멘트 콘크리트와 동등 이상으로 확보하기 위한 실험적 연구를 실시하였다.
  • 본 연구에서는 BFS 미분말을 혼입함으로써 초기재령 (1일, 3일)에서의 압축강도 향상에 의한 공기를 단축하기위해 산업폐기물과 산업부산물을 적극적으로 활용하였다. 즉, OPC를 자극하고, BFS 미분말을 자극하는 소성분말을 개발하는데 그 목적을 두었다. 실험으로는 BFS 미분말을 자극시키는 분말형 자극제의 선정 실험 (Series I)과 시멘트를 자극시키는 분말형 자극제의 선정 실험 (Series II)을 실시하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
BFS 미분말을 혼입한 콘크리트의 사용이 제한되는 이유는? 그러나 보통포틀랜드시멘트 (Ordinary Portland Cement, OPC)를 대체하기 위하여 상용적으로 널리 사용되는 분말도 값인 4000cm2/g 정도의 BFS 미분말을 혼입한 콘크리트는 초기재령에 압축강도가 저하한다는 단점때문에 건설분야에서는 공기지연의 문제를 발생시킬 수 있음으로 그 사용이 제한되고 있는 실정이다.
BFS 미분말을 혼입한 콘크리트의 초기강도 발현의 지연에 따른 문제를 해결하기 위해 어떤 연구가 수행되어 왔는가? 이러한 BFS 미분말을 혼입한 콘크리트의 초기강도 발현의 지연에 따른 문제를 해결하기 위해 알칼리 활성화 슬래그 (Alkali-activated Slag: AAS)와 칼슘설포알루미네이트 (Calcium Sulpho Alumiante: CSA) 등으로 시멘트의 수화 초기에 다량의 에트린자이트 (ettringite)의 생성을 유도하여 조기강도를 향상시키는 등의 다양한 연구 (Han et al., 2006; Kim et al.
분말형 속경성 시멘트 클링커를 기능성 분쇄조제로 처리하여 분쇄한 속경재 분말을 첨가한 스마트 BFS 미분말을 시멘트에 첨가한 모르타르의 압축강도 실험을 실시한 결과는? (1) Series I (BFS 조기강도 향상 실험) 모르타르에서 초기재령인 7일까지, BFS에 NaOH를 자극제로 첨가한 경우와 비교하여 속경성 클링커 분말을 혼합한 경우, 모르타르 압축강도는 상당량 저하하나 클링커 분쇄시 기능성 분쇄조제가 첨가되어 분쇄된 속경재가 BFS와 혼합된 경우의 초기강도 발현은 BFS 자극제로 사용된 NaOH 첨가의 경우와 비교하여 더 우수하며 이로부터 기능성 분쇄조제가 첨가된 속경재 분말의 BFS 자극제로서의 사용이 유효함을 알 수 있었다. (2) Series II (OPC 조기강도 향상 실험) 속경성 클링커 분쇄시에 기능성 분쇄조제를 첨가한 시료의 경우가 더욱 향상된 강도결과를 보였으며 또한 Clinker-A의 경우보다 Clinker-B 및 Clinker-C의 경우가 7일까지의 초기재령에서 우수한 압축강도 발현성을 나타내었다. 가장 압축강도가 높은 것은 Clinker-C의 기능성 분쇄조제가 첨가되어 분쇄된 속경성 분말형 자극제가 첨가된 모르타르로 나타났다.
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참고문헌 (10)

  1. Bilim Cahit, Atis Cengiz Duran, "Alkali activation of mortars containing different replacement levels of ground granulated blast furnace slag", Construction and Building Materials, vol. 28, No. 1, 2012, pp.708-712. 

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  2. Han, C. G., Lee, M. H., Park, J. M., Pei, C. C., "Early Quality Improvement of Concrete Incorporating CSA Admixture", Journal of the architectural institute of Korea, vol. 22, No. 4, 2006, pp.127-134. (in Korean) 

  3. Kim, G. W., Kim, B. J., Yang, K. H., Song, J. K., "Strength Development of Blended Sodium Alkali-Activated Ground Granulated Blast-Furnace Slag (GGBS) Mortar", Journal of Korea Concrete Institute, vol. 24, No. 2, 2012a, pp.137-145. (in Korean) 

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  4. Kim, J. H., Lee, H. S., Lee, K. J., "A Study on the Early Compressive Strength of Mortar with Ground Granulated Blast Furnace Slag Using the Plastic Deformation of Industrial Byproducts", Technological Advancements in Architecture, C-1-3, 2012b. (in Korean) 

  5. Kim, T. W., Hahm, H. G., "Mechanical Properties of the Alkali-Activated Slag Mortar with Gypsum", Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, vol. 16, No. 3, 2012, pp.109-116. (in Korean) 

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  6. Kim, T. W., Park, H. J., Seo, K. Y., "Influence of Blended Activators on the Physical Properties of Alkali-activated Slag Mortar", Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, vol. 16, No. 6, 2012c, pp.26-33. (in Korean) 

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  7. Kim, Y. S., Moon, D. I., Lee, D. W., "An Experimental Study on Alkali-Silica Reaction of Alkali-Activated Ground Granulated Blast Furnace Slag Mortars", Journal of Korea Institute Building Construction. vol. 11, No. 4, 2011, pp.345-352. (in Korean) 

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  8. Shi Caijun, Jimenez A. Fernandez, Palomo Angel, "New cements for the 21st century: The pursuit of an alternative to Portland cement", Cement and Concrete Research, vol. 41, No. 7, 2011, pp.750-763. 

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  9. Song, T. W., Cheon, S. M., "Formation and properties of clinker in the system CaO-Al2O3-SiO2 Using wastes", Journal of Advanced Materials. vol. 14, 2002, pp.107-111. 

  10. Yang, K. H., Song, J. G., "The Properties and Applications of Alkali-Activated Concrete with No Cement", Magazine of the Korea Concrete Institute, vol. 19, No. 2, 2007, pp.42-48. (in Korean) 

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