본 연구는 최근 친환경 대체 시멘트로 주목받고 있는 칼슘설포알루미네이트(calcium sulfoaluminate, CSA) 시멘트의 수화 반응을 탐구한다. 배합수 및 석고의 첨가량에 따른 페이스트 배합실험을 하였으며, X-선 회절(X-ray diffraction, XRD)실험을 통해 각 변수 및 재령 일에 따른 광물 상(mineralogical phase)을 정량분석하였다. 클링커 광물의 정량분석 결과를 입력 값으로 깁스 에너지(Gibbs energy) 최소화 계산을 통한 CSA 시멘트의 수화반응 모형을 도출하였다. 배합수의 증가는 CSA 시멘트의 수화반응을 촉진 및 향상하는 것으로 조사되었으며, 석고 첨가량 증가에 따라 CSA 시멘트의 완전 수화를 위한 최소 요구 배합 수량이 증가하는 것으로 조사되었다.

최근 우수한 전기전도도와 넓은 비표면적을 갖는 탄소나노튜브(CNT)를 활용하여 고강도 및 고내구성 콘크리트의 생산을 위한 연구가 많은 연구자들에 의하여 활발히 이루어지고 있다. CNT의 혼입을 통한 콘크리트의 고강도에 대한 연구가 주를 이루고 있으나, 그 외의 연구는 미흡한 실정이다. 이에, 본 연구에서는 CNT 첨가량에 대한 시멘트 복합체의 역학성능 및 발열성능에 대한 평가를 실시하였다. 낮은 물-바인더 비를 기반으로 하는 시멘트-플라이애시 배합에 대하여, 바인더 중량대비 0.2% 및 0.5%의 CNT 첨가에 따른 재령별 압축강도, 수화특성분석을 위한 미소수화열 분석, 페이스트 내 CNT의 분산 및 주변 수화물과의 관계를 규명하기 위한 SEM분석, 기준전극 삽입을 통한 발열실험 및 열 중량 분석을 실시하였다. CNT 첨가량의 증가에 따라 발열성능은 증가하며, CNT가 첨가되지 않은 기준 배합 CNT가 첨가된 배합의 경우 동등수준의 역학성능을 갖는 것으로 나타났다.

The influence of different amount of SiO2 powder on the mechanical properties of cement-quartz composite cementitious material was discussed through the measurement of the compressive strength of the paste with the water/binder ratio of 0.5 and 0.2 where the SiO2 powder with different proportion to replace the Portland cement(PC). The compressive strength test shows that adding SiO2 powder to the concrete with low water-binder ratio can reduce the use of cement.

국내 시멘트 산업은 시멘트 제조 시 발생되는 CO2를 감축하기 위해 CO2발생의 주요 요인인 클링커 대신 시멘트 대체재료 사용을 확대하기 위한 다양한 기술 개발을 위해 노력하고 있다. 이에, 최근 플라이애시를 다량 치환한 하이볼륨 플라이애시 시멘트(HVFC)에 대한 연 구 가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 플라이애시의 다양한 장점에도 불구하고 낮은 조기강도 발현 특성이 플라이애시를 다량으로 활용한 바인 더의 현장적용에 있어서 가장 큰 문제로 지적되고 있다. 본 연구는 이러한 한계를 극복하고자 플라이애시 혼입률에 따른 HVFC 페이스트의 수 화 및 압축강도 특성을 파악하기 위해, 플라이애시 혼입률 0~80%의 배합을 이용하여 실험을 수행하였다. 실험결과 낮은 물-바인더 비에 의한 HVFC 페이스트 배합은 초기 재령에서의 낮은 압축강도의 한계점을 극복할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 중량비의 50% 이상이 플라이애시 로 치환된 페이스트의 응결시간이 증가하는 경향을 보아, 플라이애시 중량비 50%는 충진 효과의 임계점으로 판단된다.

최근 온실가스 감축을 위해 시멘트 클링커를 대체하여 고로슬래그 미분말을 다량 치환한 하이볼륨 슬래그 시멘트에 대한 연구 활 발히 진행되고 있다. 하지만, 수화열 및 내구성 등 다양한 장점에도 불구하고 초기 재령에서의 낮은 강도 발현 등의 문제점으로 인해 실제 현장 의 적용에 한계점을 가지고 있다. 본 연구는 이러한 점을 극복하고자 GGBFS 혼입률에 따른 페이스트의 압축강도, 수화열 등의 특성을 분석하 였다. GGBS 분말도에 따른 4종류와 치환율 35%, 50%, 65%, 80% 4수준으로 하여 총 16개의 배합에 대해 실험을 수행하였다. 실험결과 낮은 물-바인더 비에 의한 고성능 하이볼륨 슬래그 시멘트 페이스트 배합은 초기 재령에서의 낮은 압축강도의 한계점을 극복할 수 있을 것으로 판단된 다. 또한 GGBS의 분말도는 고성능 하이볼륨 슬래그 시멘트 페이스트의 초기 재령에서의 압축강도 증진에는 효과가 있지만, 28일 이후의 장기 강도에는 큰 영향이 없는 것으로 나타났다.

The purpose of this study is to corroborate hydration and porosity of cement paste by the low water-cement ratio specimen. The test results show that calcium hydroxide was increased as the moisture was supplied from the outside and the porosity was lowered with a rapid manner.

In this study, we confirmed the composition of the mineral admixture according to mixing ratio of admixtures on the low-heat cement for mass concrete, evaluated the heat properties of hydration through measurement of microheat of hydration.

This paper describes the hydration heat properties of cement composite different with phase change material (PCM) type. The test results indicated that use of barium materials has more effective to delayed time of hydration of cement composite. On the other hand, strontium based PCM more effective to reduction of hydration heat of cement composite.

Palm Oil Fuel Ash(POFA), Agricultural by-product, has been studied in especially ASEAN countries. However studies about effects of superplasticizers on early compressive strength of concrete with POFA are insufficient. Therefore, in this study, the effects of superplasticizers were evaluated in terms of compressive strength.

In this study, hydration heat analysis of ternary blended concrete using mock-up structure was conducted in order to evaluate the temperature rise and crack index. The results of the analysis of hydration heat, it was found that it was convenient to obtain the minimum crack index and temperature rise of 3:5:2 mixing.

In this study, the hydration characteristics of low heat concrete with respect to the binder type are investigated experimentally. According to research results, TBC(Ternary Blended Cement)1, 2 applied low heat concrete, the heat of hydration was found to be reduced and the 28 days compressive strength was superior to that of FAC(Fly Ash Cement).

본 연구는 조강시멘트와 경화촉진제를 사용하여 조기강도 발현의 메커니즘을 분석하는 것이 목적이다. 연구결과 경화촉진제는 시멘트와의 수화반응시 Ca(OH)2의 촉진시키는 것을 TG/DTA 실험을 통하여 검정하였다. 압축강도 측정결과 경화촉진제의 사용량이 증가 할수록초기압축강도가 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 미소수화열 측정결과 경화촉진제는 시멘트의 성분중 C3S의 수화반응을 촉진시키는 것으로 나타났다. XRD분석결과 재령별 수화생성물을 확인할 수 있었으며 경화촉진제의 사용량이 증가할수록 수화물들의 피크점이 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. SEM찰영을 한 결과 촉진제의 첨가량에 따라 Ca(OH)2의 생성과 재령에 따라 C-S-H의 형상을 관찰할 수 있었다.따라서 본 연구에서 사용된 경화촉진제는 초기강도발현 시키는 것에 대해 효과적인 것을 확인 할 수 있었다.

시멘트 내 6가 크롬은 피부질환이나 암을 유발할 수 있는 유해한 인체에 유해한 이온으로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 사람에게 영향을 주는 시멘트 내 6가 크롬의 정량적 분석을 하고자 시멘트 및 시멘트 경화체 내 6가 크롬의 고정화에 대해 평가하였다. 국내에서 생산되는 일반 포틀랜드 시멘트 3종과 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말, 실리카퓸을 사용하여 수용성 및 산가용성 6가 크롬을 분광광도법으로 측정하였다. 측정결과, 시멘트 내 수용성 6가 크롬의 농도는 10.5-18.9 mg/kg-cement 범위였으며 혼화재료 내 수용성 6가 크롬의 양은 매우 적게 측정되었다. 시멘트 내 산가용성 6가 크롬의 농도는 172.4-318.2 mg/kg-cement 범위로 측정되었으며 수용성 6가 크롬에 비해 증가하였다. 그러나 크롬의 pH에 의존적인 용해 특성에 따라 용매의 pH가 저감된다고 하여 산가용성 6가 크롬의 농도가 항상 크게 측정되지는 않았다. 시멘트 수화 후 수용성 6가 크롬은 2.0 mg/kg-cement 정도로 감소하였으며 이는 크롬산-에트링게이트 생성에 의한 결과임을 확인할 수 있었다.

The purpose of this study is to analyse the hydration reaction of paste according to fineness of non-cement binder, as a basic for the development of non-cement concrete block. As the fineness of binder increased, compressive strength of paste increased, and C-S-H gel was produced actively.

These researchers are studying on the hydration model suggestion of cement incorporating blast furnace slag in durability prediction of concrete using hydration model. So in this study it measured hydration heat according to replace ratio, water cement ratio using conduction calorimeter to acquire experiment data for experimental verification and verify hydration heat property when blast furnace slag is incorporated.