자연 및 인위적 처리방법 변화에 따른 순환잔골재의 pH저감

한천구,한민철,한상윤,Han, Cheon-Goo,Han, Min-Cheol,Han, Sang-Yoon 한국건설순환자원학회 2011 한국건설순환자원학회지 Vol.6 No.1

본 연구는 폐콘크리트로부터 발생한 성토 복토용 순환잔골재의 pH 저감을 목적으로 자연적 처리 방법 및 인위적 처리 방법을 이용하여 순환잔골재의 pH 저감특성을 비교 분석 하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 실내방치된 순환잔골재의 경우는 사람의 호흡 등 대기중 높은 $CO_2$농도로 인해 실외방치된 순환잔골재보다, 또한 쌓기 두께가 얇을수록 pH를 저감시킨 것으로 분석된다. 공기투과의 경우 비교적 순환잔골재의 pH저감이 효과적이었는데 이는 고압의 환풍기로 인해 순환잔골재에 원활한 $CO_2$ 공급으로 pH를 저감시킨 것으로 판단된다. 살수처리의 경우 미수화 시멘트의 수화반응을 촉진시켜 수산화칼슘을 용해시키고, 건조과정중 대기중 $CO_2$에 의한 중성화로 pH를 크게 저감시키는 것으로 나타났으며 침수처리에서는 pH 저감 효과가 미흡하였다. $CO_2$촉진의 경우 순환잔골재의 pH저감 효과가 가장 우수한 것으로 나타났는데, 이는 원활한 $CO_2$공급이 가능하기 때문인 것으로 분석된다. 이상의 실험 결과를 종합하면, pH 저감성능, 경제성 및 작업성 측면을 고려할 경우 순환잔골재 질량비 1: 0.5 비율로 살수한 다음, 강제적인 $CO_2$가스의 처리로 건습을 반복한다면 순환잔골재의 pH저감에 가장 효과적인 방법이 될 것으로 분석된다. This study is to comparatively analyze the characteristics of pH decrease in recycled fine aggregates for embankment and landfill produced from waste concrete by using natural process and artificial process. The result was as follows In case of recycled fine aggregates left outdoor, it was found that pH level was decreased if the thickness of embankment becomes thinner, or the materials left outdoors owing to high concentration of $CO_2$ in atmosphere caused by respirations of people. When the air was permeated, pH level was decreased more effectively. It was analyzed that this phenomenon was caused by efficient supply of $CO_2$ in the recycled fine aggregates owing to high-pressure ventilators. In case of water spraying treatment, sprayed water facilitated hydration of unhydrated cement to dissolve calcium hydroxides which neutralized $CO_2$ in the atmosphere during desiccation process and decrease pH level by a considerable margin. In case of Immersed treatment, decrease of pH was not sufficient. When facilitating the supply of $CO_2$, pH level of the recycled fine aggregates was decreased by the largest margin. It was analyzed that this phenomenon was caused by efficient supply of $CO_2$. From the above results, it was analyzed that the most effective method of reducing pH level of the recycled fine aggregates from the aspects of pH reduction performance, economic efficiency and workability was repeated wet-dry cycles of spraying water to the aggregates in the proportion of 1:0.5 by weight and then treating by forcefully blowing $CO_2$ gas into the aggregates.

소각장애시의 치환에 따른 고로슬래그 미분말 다량치환 순환골재 콘크리트의 특성

한천구,이향재,김준호,Han, Cheon-Goo,Lee, Hyang-Jae,Kim, Jun-Ho 한국건설순환자원학회 2013 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.1 No.2

연구에서는 문제시 되는 순환자원의 종류를 상호 보완적으로 활용하여 문제를 해결하고자하는 연구이다. 즉, 고로슬래그 미분말(BS)의 잠재 수경성반응을 순환 잔 굵은 골재의 알칼리로 반응시키고, 부족분의 알칼리를 보통포틀랜드 시멘트(OPC)로 해결하면서 소석회 처리된 소각장애시(WA)의 치환율을 실험변수로하여 최적치를 구하고자 실험하였다. 실험결과 WA 치환율이 증가할수록 유동성과 공기량은 약간 저하하고, 염화물량은 증가하여 불리하였지만 압축 및 인장강도가 1% 에서 최대 값을 나타내어 폐기물 유효처리 관점까지도 고려하면 WA 1% 혼합이 최적인 것으로 분석되었다. This study is the study desiring to solve the problem by utilizing the kinds of recycled resources considered to be troubled complementarily. Namely the reaction of potential hydraulicity of Blast Furnace Slag Powder (BS) shall be reacted with the alkali of Recycled Fine Aggregates Coarse Aggregate, it has been experimented to obtain the optimum value with the replacement ratio of incineration plant ash (WA) treated with the slaked lime as the experiment variable by solving the alkali of shortage with the Ordinary Portland Cement (OPC). As a result, the liquidity and the air volume are declined slightly as the replacement ratio of incineration plant ash WA increases, the mixture of incineration plant ash WA 1% has been analyzed to be the most suitable considering the viewpoint of effective handling of waste as the compression and the tensile strength showed the maximum value before and after 1% even though it was disadvantageous with the increase of chloride content.

회귀분석에 의한 CSA계 팽창재를 사용한 콘크리트의 건조수축 예측방법 검토

한천구,한민철,박천진,Han, Cheon-Goo,Han, Min-Cheol,Park, Chun-Jin 대한건축학회 2011 대한건축학회논문집 Vol.27 No.9

This paper is to propose the estimation model for the drying shrinkage of the concrete incorporating CSA based expansive additive(EA) by applying regression analysis. For concrete mixtures, EA and water contents are varied to monitor the effect of these variable on the reduction of drying shrinkage. JSCE, ACI and CEB-FIP models are applied to estimate the drying shrinkage in this paper. According to results, as expected, an increase in EA contents and a decrease in water contents resulted in a reduction of drying shrinkage. For the estimation of drying shrinakge, correction coefficients ${\alpha}$, ${\beta}$ and ${\gamma}$ in terms of EA contents to consider the effect of EA is added to JSCE model. Existing model for drying shrinkage such as ACI, CEB-FIP and JSCE model did not consider the effect of EA. Based on correction coefficient in terms of EA contents, modified JSCE model had better agreement with calculated and measured ones in estimating drying shrinkage of concrete incorporating EA based on nonlinear regression method within the sphere of the paper. Further investigation is needed to get improved accuracy and consider various type of EA.

감수제 종류 및 첨가율 변화에 따른 알칼리 활성 모르타르의 기초적 특성

한천구,장지한,Han, Cheon-Goo,Chang, Ji-Han 한국건설순환자원학회 2015 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.3 No.1

본 연구는 알칼리 활성 모르타르를 활용하기 위한 기초적 연구로 보통 포틀랜드 시멘트 모르타르 및 알칼리 활성 모르타르에 감수제 종류 및 첨가율 변화를 적용하여 기초적인 특성을 파악하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 플로우의 경우 감수제 종류와 관계없이 치환율이 증가함에 따라 유동성이 향상되었으며, OPC-Pn의 경우는 플로우치가 크게 증가하는데 비해 AA의 경우는 증가량이 크지 않았으며, AA중에서는 AA-Pn이 가장 우수하였다. 한편, OPC 및 AA에 액상 및 분말형 Pn 첨가에 따른 플로우의 경우는 OPC 첨가율이 증가함에 따라 유동성이 증가하였으며, AA의 경우는 AA-PN-L(액상형)의 경우보다 AA-Pn-P(분말형)의 경우가 유동성이 개선되는 것으로 나타났다. 공기량은 OPC의 경우는 첨가율이 증가함에 따라 공기량 분포가 증가되었으며, AA는 변화가 없거나 감소하는 것으로 나타났다. 또한, OPC에 액상 및 분말형 Pn 첨가율에 따른 공기량은 0.3% 이상 첨가할 경우 공기량이 큰 폭으로 증가되었는데, AA의 경우는 첨가율에 따른 공기량 변화는 크지 않았다. 압축강도의 경우는 OPC에 비해 AA가 전반적으로 강도발현이 우수한 것으로 나타났고, 재령 및 첨가율이 증가함에 따라 강도가 저하 혹은 유사하였고, 특히 AA-Pn 1%의 경우가 가장 우수한 강도 값을 나타내었다. 이상을 종합하면 감수제 종류 변화에 따라서는 Pn의 경우가 유동성 및 강도적인 측면에서 가장 우수한 결과를 나타냄으로써, 알칼리 활성 모르타르의 혼화제로써 활용성이 양호한 것으로 판단된다. Portland cement production is under critical review due to high amount of $CO_2$ gas released to the atmosphere. Attempts to increase the utilization of a by-products such as fly ash and ground granulated blast-furnace slag to partially replace the cement in concrete are gathering momentum. Many researchs on alkali-activated concrete that does not need the presence of cement as a binder have been carried out recently. Instead, the sources of material such as fly ash, that are rich in Silicon(Si) and Aluminium(Al), are activated by alkaline liquids to produce the binder. Hence concrete with no cement is effect reduction of $CO_2$ gas. In this study, we investigated the influence of the fluidity, air content and compressive strength of mortar on alkaline activator in order to develop cementless fly ash and ground granulated blast-furnace slag based alkali-activated mortar with superplasticizer. In view of the results, we found out that Pn of fluidity and compressive strength is the best in four type of superplasticizer, and PNS of powder type of fluidity is better than that of liquid type in the case of AA.

프리믹스 시멘트의 활용성 분석을 위한 결합재의 혼합방법에 따른 고장도 콘크리트의 물성 분석

한천구,이해일,Han, Cheon-Goo,Lee, Hae-Ill 한국건축시공학회 2009 한국건축시공학회지 Vol.9 No.5

It is important to increase the strength of binders in order to enhance the strength of concrete. However, when the mineral admixture used for high strength concrete is incorporated individually, its dispersibility decreases due to the phenomenon of compaction, which reduces its fluidity and results in insufficient strength being created. To solve this problem, we can pre-mix each binder in advance to disperse a mineral admixture among binders, which will strengthen the fluidity and strength of concrete. Therefore, this study analyzed the properties of high strength concrete depending on the mix method used, to determine the effect of pre-mix cements ranging from W/B 15 to 35%. It was found that the fluidity of pre-mix increased to a level higher than that of individual mix due to its dispersion and ball bearing effect. The air content was slightly decreased from the result of individual mix due to the micro filler effect, which causes fine particles of silica-fume to fill the voids among cement particles, while the setting time of pre-mix was shorter than that of individual mix, because enhanced dispersion of pre-mix affects hydration heat time. The compressive strength of pre-mix increased due to the phenomenon of compaction of gap structure, and the variation of coefficient decreased by 1.69% on average in strength variation. 일반적으로 콘크리트를 고강도화 하기 위해서는 결합재의 강도를 증가시키는 것이 중요하다. 그러나 고강도 콘크리트에 사용되는 광물질 혼화재들이 가진 고결현상으로 인해 개별투입 혼합 시에는 분산성이 크게 저하되어 유동성을 저감시키고, 충분한 강도를 발휘하지 못하는 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 각각의 결합재를 사전에 프리믹스하여 콘크리트를 제조하게 되면 광물질 혼화재가 충분히 결합재 중에 분산되어 콘크리트의 유동성 향상 및 강도증진 등에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 W/B $15{\sim}35%$ 범위내에서 프리믹스 시멘트의 효과를 분석하기 위해 결합재의 혼합방법에 따른 고강도 콘크리트의 물성을 분석하였다. 그 결과 유동성은 프리믹스의 균일분산 및 볼 베어링 효과로 인해 개별혼합보다 양호한 결과를 나타내었고, 공기량은 프리믹스의 시멘트 입자간 공극을 실리카퓸의 미세한 입자가 충전하는 마이크로 필러 효과로 인해 개별혼합 보다 약간 감소하였으며, 응결시간은 프리믹스의 균질한 분산이 수화발열속도에 영향을 주어 개별혼합보다 단축되었다. 압축강도는 프리믹스의 공극구조 치밀화로 인하여 증가하였으며, 강도편차 또한 평균적으로 약 1.69 % 정도 변동계수가 감소하는 효과를 나타내었다.

플라이 애시의 치환범위 상향을 위한 콘크리트의 기초적 특성 분석

한천구,박용규,Han, Cheon-Goo,Park, Yong-Kyu 한국건설순환자원학회 2011 한국건설순환자원학회지 Vol.6 No.2

본 연구는 플라이 애시의 치환범위 상향에 따른 콘크리트의 제반 특성을 분석하여 추후 성능 향상을 위한 기초자료로 제공하기 위해 플라이 애시의 치환범위 0-40 % 및 양생 온도 $5-35^{\circ}C$에 따른 기초적 특성을 분석하였다. 그 결과 유동성은 FA의 증가에 따라 비례적으로 증가하였으나, 공기량은 감소하였다. 응결시간은 치환율 증가 및 저온일수록 지연되는 특성을 나타냈으며, 간이단열온도이력은 FA 치환율이 40 %까지 증가함에 따라 최고온도는 $8^{\circ}C$정도 낮아졌고, 최고온도 도달시간은 13시간 정도 지연되는 것을 알 수 있었다. FA 치환 상향에 따른 압축강도는 양생온도가 높을수록 플레인 대비 강도증진성이 향상됨을 알 수 있었다. 중성화의 경우는 FA 치환율이 증가할수록 깊이가 점차 커지는 것을 알 수 있어 중성화 대책에 대한 지속적인 연구가 필요할 것으로 판단되었다. In this study, increasing the range of replacement rate of FA with concrete properties were analyzed to provide basic data of FA replacement 0-40 % and curing temperature $5-35^{\circ}C$ range. As a result of the increased fluidity in proportion to the increase in FA, but decreased air. Setting time delayed at replacement rate increases and low temperature, simple insulation temperature history of the FA up to 40 % replacement rate increases the maximum temperature was low $8^{\circ}C$, the highest temperature reaching time delay of 13 hours. FA replacement up stream of the curing temperature, compressive strength compared to the higher plane, it was found that improved strength development. In carbonation tests with increasing the replacement ratio of FA carbonation depth was increased. Therefore, continued research on carbonation measures was to be necessary.

순환잔골재를 사용한 무 시멘트 고로슬래그 모르터의 배합요인에 따른 품질특성

한천구,손석헌,박경택,Han, Cheon-Goo,Son, Seok-Heon,Park, Kyung-Taek 한국건설순환자원학회 2010 한국건설순환자원학회지 Vol.5 No.3

본 연구는 순환잔골재에 고로슬래그 미분말 만을 사용한 무 시멘트 모르터의 모르터 배합비, 플로우치, W/B 등 배합요인 변화가 품질특성에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, 굳지 않은 모르터의 특성으로, 플로우치가 증가할수록 단위수량의 증가에 기인하여 W/B는 커지는 것으로 나타났고, 공기량은 W/B의 증가와 반대로 공기포의 소실이 용이해짐에 따라 감소하는 경향을 보였다. 경화 모르터의 경우, 압축강도는 전체 재령에서 플로우치가 증가할수록 높게 선정된 W/B로 인해 반비례적으로 저하하는 것으로 나타났고, B/W의 증가에 따라서는 비례적으로 증가하게 나타났는데, 재령이 경과할수록 BS의 잠재수경성 반응에 의해 압축강도의 증가폭은 더욱 향상되었다. B/W의 증가에 따른 재령 28일 휨강도는 거의 증가 없이 유사한 강도값을 나타내었는데, 압축강도에 대한 휨강도의 비는 대체적으로 1/2 ~ 1/3의 범위 내에 분포되어, 일반적인 콘크리트의 범위보다 높게 형성되었다. This study is to investigate experimentally the influence of mixing factors, such as a mortar mix proportion of non-cement mortar, flow, and W/B, on quality characteristics of blast furnace slag powder mortar incorporating dry type recycled fine aggregates. In the characteristics of fresh mortar, the W/B increased according to the increase in the flow due to the increase in water contents, but air contents decreased due to loss of air contrary to the increase in the W/B. In the case of hardened mortar, the compressive strength showed a decrease due to the highly determined W/B inversely according to the increase in the flow through the entire age in which the compressive strength increased proportionally according to the increase in the B/W. Also, the increasing rate of such compressive strength increased more largely due to the latent hydraulic property of the BS according to the passage of the age. The flexural strength at the age of 28 days according to the increase in the B/W represented a similar level in strength values without any increases. The flexural strength for the compressive strength was distributed as a range of 1/2 ~ 1/3 and that showed a higher range than that of conventional concretes.

과도기적 단계에서 수요자 요구에 부응하는 특수 시멘트의 생산

한천구,차완호,노상균,Han, Cheon-Gu,Cha, Wan-Ho,No, Sang-Gyun 한국시멘트협회 2008 시멘트 Vol.180 No.-

순환골재 활용을 위한 품질시험

한천구,Han, Cheon-Goo 한국건설순환자원학회 2006 한국건설순환자원학회지 Vol.2 No.1

미정제 석탄회를 혼합골재의 미립분 보충재로 활용하는 시멘트 모르타르의 공학적 특성 분석

한천구,박병문,Han, Cheon-Goo,Park, Byung-Moon 한국건축시공학회 2018 한국건축시공학회지 Vol.18 No.3

본 연구는 국내의 부족한 골재자원확보, 폐기물 재활용 및 콘크리트의 품질향상을 목적으로 시도되었다. 즉, 잔골재의 혼합은 굵은 입자를 많이 포함하여 표준입도범위를 벗어나는 석산B(CSb) 및 건설현장의 터파기한 발파석을 분쇄한 발파석(BS)과 미세한 입자를 많이 포함하여 표준입도범위를 벗어나는 해사(SS)를 혼합하는 것으로 한다. 또한, CSb+SS, BS+SS를 혼합골재로 제조할 경우, 전반적으로는 표준입도범위에 포함될지라도 0.15mm이상의 미립자가 부족하므로서 모르타르 및 콘크리트 품질에 결함으로 나타날 수 있다. 따라서 여기에 겨울철 초기강도에 기여하지 못하므로서 버려지는 화력발전소의 미정제 석탄회(Ra)를 0~10% 범위에서 치환하는 것을 검토하였다. 연구결과, CSb 혹은 BS와 SS를 6:4의 비율로 혼합하여 혼합골재로 제조하고, 여기에 Ra를 5% 치환할 경우 골재의 입도측면 및 시멘트 모르타르의 품질 측면에서 가장 양호한 결과가 얻어짐을 확인 할 수 있었다. The aim of the research is improving the quality of concrete by using the alternative aggregate resources and recycling wastes. To make a combined aggregate fitted in standard particle size distribution curve, crushed sand from blasted rock debris was used as a base aggregate. Additionally, to increase the portion of fine particles, sea sand was mixed. Although these aggregate combination fit the standard particle size distribution curve, in this research, raw coal ash was replaced as a microfine. According to the experiment, by replacing 5% raw coal ash, the most favorable results were achieved in aggregate gradation and cement mortar quality.