$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

산업부산물들 혼입에 의한 친환경 초고성능 콘크리트의 유동화제 사용량 감소
Reduction of Superplasticizer Dosage in Eco-friendly Ultra-high Performance Concrete by Adopting Industrial by-Products 원문보기

資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling, v.25 no.3, 2016년, pp.20 - 28  

김희애 (한국철도기술연구원 신교통연구본부) ,  표석훈 (한국철도기술연구원 신교통연구본부) ,  김형기 (조선대학교 건축학부 (건축공학전공))

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

산업부산물을 사용한 친환경 초고성능 콘크리트(Ultra-high performance concrete, UHPC)의 시공성 확보를 위해 요구되는 초유동화제의 적정 혼입량을 검토하였다. UHPC에 적용한 산업부산물은 고로슬래그 미분말, 화력발전소 바텀애시, 급랭 슬래그였다. 일반적인 UHPC에 사용되던 기존 재료를 산업부산물로 부분 혹은 전량 치환한 배합에, 다양한 초유동화제 혼입량을 적용하였다. 부산물 사용에 의해 UHPC의 유동성이 개선되었으며, 이 때 초유동화제 혼입량을 감소시킨 경우에도 유동성 및 압축강도의 저하는 발견되지 않았다. 부산물 사용 및 초유동화제 혼입량 감소로 인해 UHPC의 재료 가격이 감소함을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Assessment on adequate dosage of superplasticizer in eco-friendly ultra-high performance concrete (UHPC) containing industrial by-products was carried out from the standpoint of workability. Various types of industrial by-products, including blast-furnace slag, coal bottom ash and rapid-cooled elect...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구는 산업부산물인 고로슬래그 미분말 (GGBFS), 화력발전소 바텀애시, 급랭슬래그 골재(REOS) 등을 적용한 친환경 UHPC의 적정 초유동화제 혼입량을 결정 하기 위해 수행하였다. 산업부산물 및 초유동화제의 혼입량을 변화 시켜 UHPC의 기초적 물성인 유동성과 압축강도가 어떻게 변화하는지 실험적으로 확인하고, 이로 인한 재료가격 변동을 계산하였다.
  • 본 연구는, 산업부산물을 사용한 친환경 UHPC의 시공성 확보를 위해 요구되는 초유동화제(초고성능감수제) 의 적정 혼입량을 검토하기 위해 수행되었다. 위에서 언급한 바와 같이, 일반 UHPC에 산업부산물을 사용할 경우 얻어지는 가장 큰 장점 중 하나는 유동성의 증가이다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
초고성능 콘크리트란 어떤 특징을 가지는 구조인가? 초고성능 콘크리트(Ultra high performance concrete, UHPC)는 150 MPa 이상의 매우 높은 압축강도,1) 높은 연성,2) 내충격성,3,4) 및 높은 내구성5)을 가지는 고밀도 매트릭스 구조로 전 세계적으로 관심 받는 재료이다. 하지만 UHPC를 구성하는 재료들은 에너지 과소비 재료일 뿐만 아니라 높은 이산화탄소 배출량으로, 환경에 미치는 부정적 영향이 우려되는 건설재료이다.
GGBFS란? 본 논문의 UHPC 배합 설계에 사용된 산업부산물은 고로슬래그 미분말(Ground granulated blast-furnace slag, GGBFS), 급랭 산화슬래그 (Rapid-cooled, electric arc furnace oxidizing slag, REOS), 바텀애시(Coal bottom ash)이다. GGBFS는 용광로에서 선철(Pig iron) 제조 시 얻어지는 부산물로써 콘크리트를 구성하는 시멘트와 부분교체 되었을 때 환경적인 측면과 경제적인 측면에 긍정적인 영향을 기대할 수 있다 보고되고 있다. 또한 콘크리트의 공극률을 낮게 만들어 내구성을 향상 시키는 잠재수경성 재료로, 전 세계적으로 수년간 사용 되고 있는 콘크리트 재료이다.
초고성능 콘크리트를 구성하는 재료들은 어떤 문제점이 있는가? 초고성능 콘크리트(Ultra high performance concrete, UHPC)는 150 MPa 이상의 매우 높은 압축강도,1) 높은 연성,2) 내충격성,3,4) 및 높은 내구성5)을 가지는 고밀도 매트릭스 구조로 전 세계적으로 관심 받는 재료이다. 하지만 UHPC를 구성하는 재료들은 에너지 과소비 재료일 뿐만 아니라 높은 이산화탄소 배출량으로, 환경에 미치는 부정적 영향이 우려되는 건설재료이다. 특히 UHPC를 구성하는 재료 중 하나인 포틀랜드 시멘트는 연간 생산되는 양이 약 16억 톤으로 이산화탄소 전체 배출량의 7%를 차지하는 것으로 보고되었다.6,7) 또한, UHPC를 구성하는 재료 중 실리카 미분말 (Silica powder)와 규사(Silica sand)는 일반 콘크리트의 재료에 비해 상당히 고가의 재료들이다. 때문에 값비싼 UHPC는 구조물 일부분에 적용되는 등 사용이 제한적이며, 현재 실리카 미분말과 규사를 저가재료로 대체하기 위한 연구들이 활발하게 진행되고 있다.10-15) 특히 Ahmad et al.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (22)

  1. Wille, K., Naaman, A.E., Parra-Montesinos, G.J., 2011: Ultra-high performance concrete with compressive strength exceeding 150 MPa (22 ksi): A simpler way, ACI Materials Journal, 108(1), pp. 46-54. 

  2. Pyo, S., Wille, K., El-Tawil, S., Naaman, A.E., 2015: Strain rate dependent properties of ultra high performance fiber reinforced concrete (UHP-FRC) under tension, Cement and Concrete Composites, 56, pp. 15-24. 

  3. Pyo, S., El-Tawil, S., 2015: Capturing the strain hardening and softening responses of cementitious composites subjected to impact loading, Construction and Building Materials, 81, pp. 276-283. 

  4. Tran, N.T., Kim, D.J., Tran, T.K., Park, J.K., Jeon, J.K., 2016: Fracture energy of ultra-high-performance fiberreinforced concrete under high strain rates, Cement and Concrete Research, 79, pp. 169-184. 

  5. Alkaysi, M., El-Tawil, S., Liu, Z., Hansen, W., 2016: Effects of silica powder and cement type on durability of ultra high performance concrete (UHPC), Cement and Concrete Composites, 66, pp. 47-56. 

  6. Mehta, P.K., 2001: Reducing the environmental impact of concrete, Concrete international, 23(10), pp. 61-66. 

  7. Blok, K., de Jager, D., Hendriks, C., Kouvaritakis, N., Mantzos, L., 2001: Economic evaluation of sectoral emission reduction objectives for climate change-Comparison of topdown and bottom-up analysis of emission reduction opportunities for CO2 in the European Union, Ecofys, AEA and NTUA, Report for European Commission, DG Environment, Brussels, September. 

  8. Oner, A., Akyuz, S., 2007: An experimental study on optimum usage of GGBS for the compressive strength of concrete, Cement and Concrete Composites, 29(6), pp. 505-514. 

  9. Yazici, H., Yardimci, M. Y., Yigiter, H., Aydin, S., Turkel, S., 2010: Mechanical properties of reactive powder concrete containing high volumes of ground granulated blast furnace slag, Cement and Concrete Composites, 32(8), pp. 639-648. 

  10. Yang, S. L., Millard, S. G., Soutsos, M. N., Barnett, S. J., Le, T. T., 2009: Influence of aggregate and curing regime on the mechanical properties of ultra-high performance fibre reinforced concrete (UHPFRC), Construction and Building Materials, 23(6), pp. 2291-2298. 

  11. Ahmad, S., Hakeem, I., Maslehuddin, M., 2014: Development of UHPC Mixtures Utilizing Natural and Industrial Waste Materials as Partial Replacements of Silica Fume and Sand, The Scientific World Journal, 2014. 

  12. Zhao, S., Sun, W., 2014: Nano-mechanical behavior of a green ultra-high performance concrete, Construction and Building Materials, 63, pp. 150-160. 

  13. Yu, R., Tang, P., Spiesz, P., Brouwers, H. J. H., 2014: A study of multiple effects of nano-silica and hybrid fibres on the properties of Ultra-High Performance Fibre Reinforced Concrete (UHPFRC) incorporating waste bottom ash (WBA), Construction and Building Materials, 60, pp. 98-110. 

  14. Yu, R., Spiesz, P. Brouwers, H. J. H., 2015: Development of an eco-friendly Ultra-High Performance Concrete (UHPC) with efficient cement and mineral admixtures uses, Cement and Concrete Composites, 55, pp. 383-394. 

  15. Song, H. W., Saraswathy, V., 2006: Studies on the corrosion resistance of reinforced steel in concrete with ground granulated blast-furnace slag-an overview, Journal of Hazardous Materials, 138(2), pp. 226-233. 

  16. Pyo, S., Kim H.K., Kim H., 2016: Characteristics of an eco-friendly UHPC incorporating coal bottom ash, Proceedings of HiPerMat 2016 4th International Symposium on Ultra-High Performance Concrete and High Performance Construction Materials, Kassel, Kassel University Press, March 9-11, 118, pp. 6. 

  17. Koh, T., Hwang, S., 2015: Field evaluation and durability analysis of an eco-friendly prestressed concrete sleeper, Journal of Materials in Civil Engineering, 27(7), B4014009. 

  18. Koh, T. H., Lee, S. J., Shin, M. H., Kim, B. S., Lee, J. K., Lee, T. Y., 2010: Evaluation for contents of contaminants and leaching characteristics of bottom ash, Journal of The Korean Geo-Environmentral Society, 11(6), pp. 77-83. 

  19. Kim, H. K., and H. K. Lee., 2011: Use of power plant bottom ash as fine and coarse aggregates in high-strength concrete, Construction and Building Materials, 25(2), pp. 1115-1122. 

  20. Yu, R., Spiesz, P., Brouwers, H.J.H., 2015: Development of Ultra-High Performance Fibre Reinforced Concrete (UHPFRC): Towards an efficient utilization of binders and fibres, Construction and Building Materials, 79, pp. 273-282. 

  21. Sua-Iam, G., Natt, M., 2015: Utilization of coal-and biomass-fired ash in the production of self-consolidating concrete: a literature review, Journal of Cleaner Production, 100, pp. 59-76. 

  22. Kim, H. K., Lee, H. K., 2012: Effects of high volumes of fly ash, blast furnace slag, and bottom ash on flow characteristics, density, and compressive strength of high-strength mortar, Journal of Materials in Civil Engineering, 25(5), pp. 662-665. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로