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유동화제가 알칼리 활성 슬래그 모르타르의 유동 특성 및 압축 강도에 미치는 영향
김대왕,오상혁,이광명,Kim, Dae-Wang,Oh, Sang-Hyuk,Lee, Kwang-Myong 한국건설순환자원학회 2013 한국건설순환자원학회지 Vol.8 No.1
The cement industry brought very severe environment problems with massive carbon dioxide during its production. To solve this problem, attempts on Alkali-Activated Slag (AAS) concrete that perfectly substitutes industrial by-products such as ground granulated blast furnace slag (GGBFS) for cement are being actively made. AAS concrete is possible to have high strength development at room temperature, however, it is difficult to ensure the working time due to the fast setting time and the loss of workabillity because of the alkali reaction. In this study, the early age properties of alkali activated slag mortar are investigated to obtain the fundamental data for AAS concrete application to structural members. The water-binder ratio (W/B) was fixed at 0.35 and sodium hydroxide and waterglass as alkali activator was used. The compressive strength, the flow and the ultrasonic pulse velocity were measured according to the type of superplasticisers, which were naphthalene(N), lignin(L), melamine(M) and PC(P), up to a maximum of 2 percent by the mass of GGBFS. The results showed that adding melamine type of superplasticizer improved the fluidity of AAS mortar without decreasing the compressive strength, while naphthalene and polycarbonate type of superplasticizer had little effect on the fluidity of AAS mortar. 최근 시멘트 생산 시에 발생하는 다량의 $CO_2$로 인한 환경문제가 심각한 실정이며, 이러한 환경문제를 해결하기 위해 고로슬래그 미분말과 같은 산업부산물을 시멘트 대체 재료로 사용한 알칼리 활성 슬래그 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. AAS 콘크리트는 상온에서 고강도 발현이 가능하지만 알칼리 반응으로 인한 빠른 응결시간과 유동성 손실로 인해 작업시간 확보에 어려움이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 알칼리 활성 콘크리트의 구조 부재 적용을 위한 기초 자료 확보를 위해 AAS 모르타르의 압축강도 및 유동 특성에 시멘트용 유동화제가 미치는 영향을 분석하였다. 물-결합재비(W/B)는 0.35로 고정하고 알칼리 활성화제로 수산화나트륨과 물유리를 사용하여 AAS 모르타르를 제조하였으며, 유동성 확보를 위해 4종의 유동화제인 나프탈렌(N), 리그닌(L), 멜라민(M), PC(P) 계를 각각 슬래그 질량대비 최대 2%까지 첨가하여 압축강도, 플로우, 초음파 속도를 측정하였다. 실험결과, 멜라민계 유동화제를 첨가한 경우 AAS 모르타르의 압축 강도 저하 현상 없이 유동성이 증진되는 것으로 나타났으며, 나프탈렌계와 PC계의 경우에는 유동성 개선효과가 미미한 것으로 나타났다.
물-결합재비에 따른 알칼리 활성 슬래그 모르타르의 초기 재령 특성에 관한 연구
오상혁,김대왕,이광명,Oh, Sang-Hyuk,Kim, Dae-Wang,Lee, Kwang-Myong 한국건설순환자원학회 2012 한국건설순환자원학회지 Vol.7 No.2
최근 시멘트 제조시 발생되는 다량의 이산화탄소로 인한 온난화 현상이 심각한 실정이며, 이러한 환경문제와 자원 고갈 문제를 동시에 해결하기 위해 고로슬래그와 같은 산업부산물을 콘크리트 배합에 사용하는 사례가 증가하고 있다. 일반적으로 고로슬래그는 대체율 20~50%의 범위에서 가장 많이 사용되고 있으나, 최근에는 고로슬래그를 100% 사용한 알칼리 활성 슬래그 콘크리트의 개발 및 실용화 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 고강도 알칼리 활성 콘크리트의 구조 부재 적용을 위한 기초 자료를 확보하기 위해 알칼리 활성화 슬래그 모르타르의 초기 재령특성을 조사하였다. 물-결합재비(W/B)는 0.3, 0.4, 0.5의 3수준으로 하고 알칼리 활성화제인 NaOH를 슬래그 질량대비 4%, 8%, 12% 첨가한 AAS 모르타르의 압축강도, 플로우, 초결과 종결, 초음파속도를 측정하였다. 그 결과, 물-결합재비가 낮을수록 높은 압축강도가 발현되었으나 시간 경과에 따라 플로우가 저하하고 응결시간이 빨라지는 것으로 나타나 고강도 알칼리 활성 콘크리트를 제조하기 위해서는 적절한 유동화제의 사용이 필수적이라고 판단된다. Recently, the cement industries brought very severe environment problems such as resource depletion and global warming with massive carbon dioxide during its production. The number of cases using industrial by-products such as the ground granulated blast furnace slag (GGBFS) in concrete mixtures is increasing to resolve the environmental issue. GGBFS is mainly used in the range between 20 to 50% to replace cement, but nowadays lots of researches are carried out to develop the alkali-activated slag (AAS) concrete with no cement. In this study, the early age properties of alkali activated slag (AAS) mortar are investigated to obtain the fundamental data for AAS concrete application to structural members. The experimental variables were the water-binder ratios of 0.3, 0.4, and 0.5 and NaOH as the alkali activator of 4%, 8%, and 12% by the mass of GGBFS, and compressive strength, flow, setting time, and ultrasonic pulse velocity of AAS mortars were measured and analyzed. It is found from the test results that as the normal concrete the lower W/B, the higher compressive strength. However, superplasticizer has to be used for producing high strength AAS concrete because the workability of AAS mortar are significantly lowered.
김영민(Young-Min Kim),김대왕(Dae-Wang Kim),박석기(Suck-Ki Park),백진욱(Jin-Wook Paik),이상민(Sang-Min Lee),박성룡(Sung-Ryong Park) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.5
호남고속철도 정지고가 강아치 교량은 경간장 80m의 3경간 단순교로서 노선은 천안~논산간 고속도로를 사각 168◦로 횡단하는 교량이다. 가설공법 선정 시 우회도로 및 교통통제 없이 고속도로를 횡단 할 수 있는 시공 가능한 공법으로 경사인양 + 압출공법과 Heavy Lifting + 압출 공법을 검토하였다. 비교 결과 부지임대 제한, 공기, 시공성, 경제성을 고려하여 Heavy Lifting + 압출공법을 선정하였다. 가설공법 순서는 가설벤트 조립 후 지조립된 강아치 교각 및 교량을 수직잭을 활용하여 Lifting 후 수평잭으로 압출하여 고속도로를 횡단하였다. 가설공법에 대한 구조검토 및 시공 전 안전성을 확인하기 위해 BIM을 활용하여 가상 시뮬레이션을 수행하였다. 또한, 자동화 계측기를 설치 후 사무실에서 모니터링을 통해 응력 및 변위를 실시간 계측하여 안전성을 확인하였다. The steel arch bridge of Honam Rapid-transit railway of Jeong-ji overpass is the simple bridge with the span length of 80 meters, crossing the highway of Cheonan-Nonsan with the angle of 168 degrees. We examined both the sliding slope lifting + the incremental launching method and the heavy lifting + the incremental launching method as the method which are able to make the bridge overpass the highway maintaining vehicle traffic during the construction. The Heavy lifting + the incremental launching method were selected considering the limitation of the lease of the site, period of construction, the construct ability and the economics after the comparisons. After the assembly of the temporary bents, the bridge which was assembled on the ground was moved by the heavy lifting using the vertical jack and the incremental launching with the horizontal jack. The virtual simulation was performed with the BIM for the examination for the erection method and the confirmation of the safety before the construction. Also, the safety was confirmed through the real time monitoring for the stress and displacement by automatic meter.