문주혁 교수

본 연구는 시멘트계 건설재료의 작업성 증진을 위하여 나노버블수의 사용을 시도하였다. 사용된 나노버블수는 약 750 nm의 입경을 지닌 나노버블이 7% 포함된 배합수를 사용하였다. 초고성능콘크리트, 경량시멘트 복합체, 고강도 모르타르 등 다양한 시멘트 복합체에 나노버블수가 배합수로서 사용될 때 미치는 영향을 실험하였다. 작업성을 대표할 수 있는 플로우 값이 시편에 따라 3-22%정도 증진됨을 확인하였다. 하지만 압축강도에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 따라서 재료의 굳은 성질에 큰 영향 없이 시멘트 복합체의 작업성을 증진시킬 수 있는 새로운 방법으로 나노버블수의 사용이 다양한 시멘트 복합체에 활용될 수 있음을 제시하였다.

한국과 달리 유럽에서는 이미 석회석 함량을 최대 35 %까지 포함하는 석회석 혼합시멘트가 이미 상용화되었다. 본 연구에서는 한국형 석회석 시멘트 개발을 위하여 석회석의 함량 증가에 따른 1종 보통 포틀랜드 시멘트의 수화 반응 변화를 열역학적 모델링을 활용하여 분석하였다. 한국에서 상용화 중인 1종 보통 포틀랜드 시멘트에서 석회석의 함량이 증가하더라도 석회석은 수화반응에 참여하지 않았으며 이로 인해서 시멘트 페이스트의 역학적 성능은 감소할 것으로 예측되었다. 이러한 역학적 성능 감소는 다양한 물-시멘트비에도 동일하게 관측되었다. 그러나 시멘트 클링커의 비표면적을 증가시킬 경우 클링커의 초기 수화도는 증가하였으며 수화반응 초기의 공극률은 감소하였다. 이와 더불어 시멘트에 존재하는 알루미나 광물의 함량을 증가시키면 모노카르보알루미네이트가 생성되며 석회석이 수화반응에 참여하고 역학적 성능에 긍정적인 영향을 준다. 따라서, 현재 한국산 시멘트 기반의 석회석 혼합시멘트를 개발할 경우 높은 분말

콘크리트는 가장 많이 사용되는 건설재료이다. 콘크리트의 비교적 높은 자중은 압축강도 발현과 수축저항성에서 이점을 갖지만, 초장대교량이나초고층빌딩에 적용되기에는 구조물 자체의 무게가 큰 폭으로 증가하게 되어 거대 구조물의 형상을 제약하는 조건이 되기도 한다. 이러한 문제를해결하고자, 경량골재를 사용하는 경량 콘크리트 개발이 많이 진행되어 왔으나, 경량 골재의 경우 다공질 구조로 인해 자체 강도가 작기 때문에, 일반적으로 경량 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해서 낮은 강도를 가지게 된다. 본 연구에서는 기존의 경량 콘크리트의 한계점을 극복한 경량을유지하면서 고강도를 만족시키는 건설재료를 개발하고자 하였다. 중공 유리 마이크로스피어를 낮은 물-시멘비율의 매트릭스에 다량으로 사용하는 방법을 적용해 보았으며, 네 가지 다른 종류의 마이크로스피어를 사용하여 그 적용성을 살펴보았다. 실험결과, 마이크로스피어의 종류와 관계없이 밀도 1.7 g/cm3를 유지하면서 압축강도 60 MPa와 80 MPa를

Tricalcium oxy silicate (C3S) and dicalcium silicate (C2S) are the major constituents of cement. In this study, the reactivity of polymorphs of calcium silicates is quantitatively investigated using Density Functional Theory. The result of combining the DFT calculation and the Bader charge analysis elucidates that the main difference in reactivity between C3S and C2S is the presence of oxy ions in C3S which has smaller partial charge compared to that of other oxygen in the crystals. For the C3S,

Carbon nanotube (CNT)/cement composite is a promising material for structural health monitoring, where CNT dispersion and content critically affect the conductive network for self-sensing. Still, a simple method to assess low CNT levels is lacking, limiting their large-scale production. This study applied machine learning (ML) and convolutional neural networks (CNN) to predict these factors from optical microscopic images. A custom 2D-CNN directly learned spatial features from cropped images, re

Although clinker has been used for many years, complicated mineralogical properties of clinker pose challenges for the precise quantification. In this study, the mineralogical and crystallographic properties of nine different clinkers according to grinding procedures were investigated. With the dry-grinding for 2 h, particle size reduction to 3 μm of median particle size with a substantial phase transition to an amorphous phase observed, to which alite (C3S) mainly contributed to the transition.

ABSTRACT This study investigates the feasibility of using ground coal bottom ash (CBA) as a partial replacement for Portland cement (PC) in ultra‐high‐performance concrete (UHPC). PC was replaced with CBA at levels of 10, 20, 30, and 50 wt.%, and the resulting effects on hydration behavior and mechanical properties were systematically evaluated. A 10 wt.% replacement of PC with CBA resulted in improved compressive strength, whereas higher replacement levels led to strength reduction mostly due t

Fly ash (FA) is the most commonly used supplementary cementitious material in the world. However, the reactivity of FA varies substantially. In this study, new machine learning (ML) model has been developed to efficiently predict the amorphous content in FA type F. Compared to the existing ML model using types F and C of FA from different countries, this study more focused on the improved prediction of FA type F only produced from South Korea. It was found that the contents of CaO and SiO2 impac