By analyzing the strength of shotcrete mixture with blast furnace slag and confirmed the suitability as subsea tunnel support. As a result, the shotcrete mixture with slag is excellent evaluated in terms of durability compared with existing shotcrete.

In experimental results, the prediction equation for 28 day-strength of GGBF slag concrete could be produced through the linear regression analysis of early strength and 28 day-strength. In order to acquire the reliability, all mixture were repeated as 3 times and each mixture order was carried out by random sampling. The prediction equation for 28 day-strength of GGBF slag concrete by 1-day strength won the good reliability.

Currently, a technique to subdivide the process refining is introduced, can be divided into the steel slag. In this study, Free-CaO in the electric arc furnace slag by the ethylene glycol method for the quantitative analysis for the expansion to proceed with construction materials.

Concrete with blast furnace slag (BFS) shows varied strength development properties different from normal concrete. Therefore, a precise prediction of compressive strength using a full maturity model is desired. The purpose of this study is to predict the compressive strength of concrete with BFS by calculating the apparent activation energy (Ea) and rate constant (kT) for each BFS replacement ratio. The method of Carino Model is used in this study for predicting compressive strength of concrete with BFS.

Recently, studies of eco-friendly construction materials have been increased. For this reason, this paper presents the material properties of steel fiber reinforced slag concrete. Direct shear, flexural, and CMOD tests were conducted to determine the shear and flexural contribution of steel fiber.

This paper was examined the mechanical properties of concrete using rapid cooling slag as fine aggregate for concrete. The results of experiments, concrete using rapid cooling slag showed that mechanical properties was equal to concrete using normal fine aggregate.

As a result of strength test on FA and BFS, FA concrete showed higher increase of strength compared to OPC, when FA4000 and FA5000 were mixed 30%, respectively. For BFS concrete, those mixed with 30% and 50% of BFS8000, respectively, showed higher or equivalent strength compare to OPC. As a result of test of chloride penetration on FA and BFS, diffusion coefficients of concrete mixed with 30% FA4000 and FA5000, respectively, showed to restrain average 6.5% of diffusion coefficient compared to OPC. And in case of BFS concrete, those mixed with BFS6000 and BFS8000, restrained diffusion of chloride ions 253% and 336%, respectively, compared to OPC. Therefore, Mixing 50% of BFS was most efficient in order to maximize restraint of chloride penetration according to metathesis of large amount.

The study on physical properties of PHC pile and pile filler using blast furnace slag were evaluated. In the results, it was found that compressive strength and workability of PHC pile concrete with 20% of blast furnace slag adjusted S/a 27% were satisfied with desired properties and it was available to improve flow and compressive strength of file filler with 35% of blast furnace slag and TG as additive.

Concrete with blast furnace slag (BFS) shows varied strength development properties different from normal concrete. Therefore, a precise prediction of compressive strength using a full maturity model is desired. The purpose of this study is to predict the compressive strength of concrete with BFS by calculating the apparent activation energy (Ea) and rate constant (kT) for each BFS replacement ratio. The method of Carino Model is used in this study for predicting compressive strength of concrete with BFS.

This study investigate mechanical properties of alkali-activated slag fiber-composites according to water to binder ratio. A series of experiments were carried out to find the mechanical properties including compressive strength, uniaxial tensile tests. The result of tests exhibited strain hardening behavior and high ductility under direct uniaxial tensile load test.

This research investigated the effects of adding ground granulated blast furnace slag (GGBS) on the pullout resistance of smooth steel fibers embedded in GGBS cement grouts. 40% of cement in the grouts was replaced with GGBS to enhance the flowability and durability of grouts containing steel fibers. The pullout resistance of steel fibers embedded in grouts showed continuous enhancement as the age of grouts increased. The pullout resistance of GGBS grouts was higher than that of grouts without GGBS.

CO2 emitted from building materials and construction materials industry reaches about 67 million tons, which occupy about 30% of CO2 emitted from the construction field. Controls on the use of consumed fossil fuels and reduction of emission gases are essential for the reduction of CO2 in the construction area as we reduce the second and third curing to emit CO2 in the construction materials industry. Accordingly, this study applied the low energy curing admixture (hereinafter “LA”) to the extruded panels to observe the physical properties, depending on the mixing amount of fiber, type of fiber and mixing ratio of fiber. The type of fiber did not appear to be a main factor to affect strength, while the LA mixing ratio and mixing amount of fiber appeared to be major factors to affect strength. Especially, the highest strength was developed when the LA mixing ratio was 40%, whereas the test object with the mixing ratio of 50% resulted in the decrease of strength. In addition, it appeared that the mixing ratio of fiber greatly affected flexural strength and strength increased as the mixing ratio increased.

In this study, it was developed eco-friendly alkali-activated slag fiber reinforced concrete using ground granulated blast furnace slag, alkali activator (water glass, sodium hydroxides), and steel fiber. Eight reinforced concrete beam using alkali-activated slag concrete were constructed and tested under monotonic loading. The major variables were mixture ratio of alkali activator, mixed/without of steel fiber. Experimental programs were carried out to improve and evaluate the flexural performance of such test specimens, such as the load-displacement, the failure mode, the maximum load carrying capacity, and ductility capacity. All the specimens were modeled in scale-down size. The reinforced concrete beams using the eco-friendly alkali-activated slag fiber reinforced concrete was failed by the flexure or flexure-shear in general. In addition, the maximum strength increased with the adding the mol of sodium hydroxide, and the specimen reinforced the steel fiber showed the value of maximum strength which is increased by 15.8% through 25.9%. It is thought that eco-friendly alkali-activated slag fiber reinforced concrete can be used with construction material and product to replace normal concrete. If there is applied to structures such as precast concrete member and production of 2nd concrete product, it could be improved the productivity and reduction of construction duration etc.

This laboratory study showed the performance evaluations of a improved C12A7 based mineral accelerator (I-CA) by both mortar and shotcrete tests. Performance of I-CA as a shotcrete accelerator was excellent by KCI-SC-102, which is a Korean specifications of shotcrete accelerator. In addition, I-CA showed equal qualities to the setting time and the compressive strength when compared those of the existing C12A7 based mineral accelerator (CA). The I-CA was manufactured with 40wt.% of electric arc furnace reducing slag, 24wt.% of lime, and 36wt.% of bauxite, indicating that the commercialization of I-CA contributed to recycle electric arc furnace reducing slag and to reduce the manufacturing cost of C12A7 based mineral accelerator due to the use a cheap raw material(electric arc furnace reducing slag), and to reduce the greenhouse gas emission due to the reductions in usage of lime and bauxite.

This study evaluated the standard consistency, setting time, hydration heat, and compressive strength of binary blended cement concrete (general and high strength) using air cooled ladle furnace slag (LFS) of 3, 5, 7, 10wt.% as an admixture for ordinary portland cement (OPC). Results showed that binary blended cements using the LFS of lower than 5wt.% shortened the setting time and reinforced the compressive strength of concrete (general and high-strength) compared to OPC concretes although binary blended cements needed more water to achieve the standard consistency. This indicated that LFS could be used as a useful admixture for manufacturing binary blended cement. Thus, we expected that the upcycling of LFS would be contributed to save energy consumption and reduce the greenhouse gas emission from the field of cement industry.

구리 슬래그에 대한 광물학적 및 화학적 특성을 연구하기 위하여 광학현미경, SEM/EDS, EPMA, AAS 및 XRD분석을 수행하였다. 또한 이 슬래그가 Cu의 잠재적인 금속자원로서의 가능성이 있는지 조사하기 위하여 황산 용출-실험을 수행하였다. 슬래그에는 철감람석, 크롬철석, 반동석과 황 동석이 포함되어 있는 것을 확인하였다. 침상의 철감람석과 뼈대구조의 자형 크롬철석이 주로 슬래그 를 형성하고 있으며 많은 양의 반동석과 황동석이 포함되어 있었다. 슬래그에 Fe와 Cu가 각각 18.37%와 0.93%로 함유되었다. 황산 용출-실험을 수행한 결과, 용출액의 농도와 용출온도가 증가할수 록, 입도가 감소할수록 Cu와 Fe 용출률은 증가하였다. 본 실험조건하에서는 Cu와 Fe가 최적으로 용출 되는 조건은 32 mesh에서, 2.0 M의 황산농도에서 그리고 용출온도 60℃에서였다. 따라서 향후, 용출 규모를 증가시킨다면 슬래그는 구리의 잠재적 대체금속자원이 될 것으로 예상된다.

본 연구에서는 세계적으로 문제가 되고 있는 하천 및 수계내의 중금속 오염 방지와 대책을 강구하기 위해 고로슬래그가 중금속흡착에 유리한 물리, 화학적 특성을 지녔다고 판단하여 흡착제로서의 중금속흡착능이 충분한지에 대해 검토하였다. 흔히 중금속흡착제로 알려진 활성탄의 경우 제거효율은 좋지만, 경제적인 부담감을 안고 있으며, 현재 최근 활발한 산업 활동으로 인하여 나오는 건설폐기물이나 산업부산물의 문제를 해결하기 위해 이를 이용한 중금속 제거 기술이 보고되고 있다. 특히, 고로슬래그의 경우 선철 1t당 0.5~1t정도의 양이 배출되며, 이에 고로슬래그의 흡착제로서의 사용 검토가 된다면 제철부산물의 처리와 하천 및 수계내의 수질개선에도 도움이 된다고 판단했다. 고로슬래그는 체가름시험을 통하여 1.2~2.5mm의 치수를 사용하였으며, 중금속은 Cd, Cu, Pb, Zn으로 선정하여 등온흡착실험을 진행하였다. 중금속의 초기농도는 1ppm, 2ppm, 5ppm로 설정하고 120분간 128rpm으로 교반하여 진행하였으며, 일정 시간간격을 두어 샘플을 채취하여 시간 당 중금속의 부하량을 산정하였다. 그 결과 Cd의 경우 120분간 선형의 그래프를 나타내며 제거 되었으며, Cu, Pb, Zn은 20~30분까지 급격하게 중금속의 농도가 감소하다가 120분까지 서서히 감소되었다. 초기농도에 관계없이 120분동안 중금속 제거량은 총 1ppm 정도였으며, 결과적으로 고로슬래그의 중금속 흡착제로서의 흡착능이 뛰어나다고 판단된다. 이를 통해 하천 및 수계내의 수질개선을 위한 비점오염저감시설이나 장치의 흡착제나 또는 여과저류지등의 여재로 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 표준실험체 (BSS), 순환굵은골재와 고로슬래그 미분말의 치환과 하이브리드섬유를 보강한 실험체 (BSPRR1, BSPRR2시리즈), 순환굵은골재와 고로슬래그 미분말의 치환과 PVA섬유를 보강한 실험체 (BSPG시리즈)로 총 13개의 실험체를 실물크기의 1/2로 축소 제작하여 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 얻어진 결과를 비교⋅분석하여 하중-변위, 파괴형태, 최대내력 등을 규명함으로써 구조성능의 개선정도를 평가하였다. 실험결과 순환굵은골재와 고로슬래그 미분말을 치환한 콘크리트에 하이브리드섬유를 보강한 실험체 (BSPRR1, BSPRR2시리즈)의 경우 표준실험체 (BSS)에 비하여 압축강도는 최대 13%, 최대내력은 4~21%, 연성능력은 각각 4~28% 증가하는 결과를 나타내었다. 그리고 또한, 충분한 연성적인 거동과 안정적인 휨인장 파괴를 나타내었다.

국내에서 하천의 제방을 보호하는데 중점을 둔 공법으로는 콘크리트 호안 블록을 설치하는 공법과 콘크리트 매트공법을 들 수 있으며, 식물의 생육에 중점을 둔 공법으로는 양재천에 도입되었던 유럽의 여러 공법들을 들수 있다. 또한 최근에는 식물의 식재를 위해 구멍이 뚫린 콘크리트 블록(유공블록)을 설치하는 방법들이 시도되고 있다. 제방의 보호에 중점을 둔 공법들의 경우, 특히 콘크리트 매트공법은 제방을 튼튼하게 보호하는 방법으로는 가장 좋은 효과를 보일 수 있으나 전혀 식생이 정착할 수 없는 비 환경적인 방법이며, 콘크리트 호안블록을 시공하는 경우는 블록의 사이에 잡초가 생육하기는 하지만 일부분에 한정되며, 블록의 틈새에서만 물과 공기의 공급이 가능하므로 제방의 전체에 식물이 생육하거나 미생물, 소동물의 생육이 불가능 하므로 생태 친화적인 공법이 될 수 없다. 국내에 도입된 외국의 여러 공법들은 식생이 정착되는 데는 유리한 점이 있지만 제방의 안전성을 확보하는데는 부족한 점이 많다. 특히 홍수기에 많은 물이 일시에 흐르는 우리나라의 하천 환경특성에는 적합하지 않다고 판단된다. 식물의 식재를 위해 블록의 일부를 제거한 형태의 콘크리트 블록을 시공한 경우 흐르는 물에 의하여 구멍에 채워진 토양이 유실되어 질뿐만 아니라 식물도 함께 유실되므로 블록의 이면에 두꺼운 부직포를 설치하게 되므로, 실질적으로 제방의 토양과는 완전히 분리되어 식물이 생육하므로 쉽게 식물이 유실될 수 있다. 일반적으로 콘크리트에서 식물을 재배할 경우, 식물이 자라지 못하는 이유는 콘크리트 자체가 높은 알칼리성을 나타내며, 뿌리 공간과 발아 공간이 없고 투수성 및 보수성이 낮으며, 식물에 필요한 영양분이 없기 때문이다. 따라서 식물을 생육시키기 위해서는 식생콘크리트의 pH을 줄이고, 공극률을 확보하여 뿌리 및 발아공간을 제공해 주어야 한다. pH을 줄이고, 공극률을 확보하기 위하여 고로슬래그 시멘트를 사용하여 옥상녹화블록을 연구 및 상용화한 사례가 있다. 즉, 잔골재를 사용하지 않고 굵은골재만을 사용하여 식물의 뿌리와 물 공기가 통과할 수 있는 연속공극을 형성하고, 이 연속공극을 통하여 식물의 뿌리가 지반까지 도달하여 블록과 지반과의 일체화로 구조적 안정성을 확보하였다. 이러한 옥상녹화블록 경험을 토대로 제철에서 발생하는 서냉 고로슬래그 골재를 생태하천복원용 식생블록골재 적용성을 검토함으로써 제철회사는 서냉 고로슬래그 골재의 수요처를 확보하는 동시에 폐기물 처리 비용의 절감 효과를 기대할 수 있다. 또한, 식생블록 생산업체는 저가의 골재 활용을 통해 안정적인 골재 수급과 원가절감 효과를 기대할 수 있고, 최종 성과활용 기관은 저가의 제품을 구입하여 공사비용을 절감할 수 있음으로써, 공급처, 수요처, 활용처 모든 참여업체가 WIN-WIN 할 수 있는 네트워크를 구축하는 사업이다.

본 연구는 준설토-철강슬래그 혼합토를 해양 건설재료로 활용 가능 여부를 확인하기 위하여 선슬래그 15mm 이하, 20mm이하, 40mm이하, 강슬래그 15mm이하, 20mm이하, 40mm이하, 수재, 괴재, BSSF 등 9가지 시료를 대상으로 준설토-철강슬래그 혼합토의 기본물성시험 및 일축압축강도시험을 진행하였다. 혼합토의 일축압축강도시험은 소성영역(함수비 22%)과 액성영역(함수비 30%)으로 나누어 중량비 혼합 20%, 30%, 40%로 양생 3일, 7일, 14일, 28일에 대하여 진행하였다. 시험결과 선슬래그 15mm이하, 20mm이하, 강슬래그 15mm이하, 20mm이하 혼합토의 강도가 현저하게 증가함을 확인하였다.