본 연구에서는 산업부산물인 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등을 사용하여 콘크리트의 혼화재가 아닌 시멘트 대체재로 사용하여 시멘트 제조시 배출되는 $CO_2$가스 및 환경부하를 저감하고자 하였다. 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등을 혼합한 저탄소 무기결합재에 알칼리 자극제만으로 고온의 소성과정없이 상온에서 제조하기 위한 최적배합을 도출하고자 하였다. 이를 위해 CaO 함유량 및 Si/Al, 알칼리 자극제 혼합비율 및 양, 양생조건 및 W/B 변화에 따른 경화성상 및 압축강도시험을 실시하였다. 시험분석 결과, 저탄소 무기결합재의 최적배합은 CaO 함유량 30%, Si/Al 4, 알칼리 자극제 혼합비율$(NaOHg:Na_2SiO_3g)$ 50g:50g, 알칼리 자극제 양 100g, W/B 31%인 것으로 판단된다. 또한 무기결합재의 단점인 수축을 보완한다면 보다 우수한 성능의 저탄소 무기결합재의 개발이 가능할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 산업부산물인 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등을 사용하여 콘크리트의 혼화재가 아닌 시멘트 대체재로 사용하여 시멘트 제조시 배출되는 $CO_2$가스 및 환경부하를 저감하고자 하였다. 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등을 혼합한 저탄소 무기결합재에 알칼리 자극제만으로 고온의 소성과정없이 상온에서 제조하기 위한 최적배합을 도출하고자 하였다. 이를 위해 CaO 함유량 및 Si/Al, 알칼리 자극제 혼합비율 및 양, 양생조건 및 W/B 변화에 따른 경화성상 및 압축강도시험을 실시하였다. 시험분석 결과, 저탄소 무기결합재의 최적배합은 CaO 함유량 30%, Si/Al 4, 알칼리 자극제 혼합비율$(NaOHg:Na_2SiO_3g)$ 50g:50g, 알칼리 자극제 양 100g, W/B 31%인 것으로 판단된다. 또한 무기결합재의 단점인 수축을 보완한다면 보다 우수한 성능의 저탄소 무기결합재의 개발이 가능할 것으로 판단된다.
The purpose of this study is to examine the potential for reducing the environmental load and $CO_2$ gas when cement is produced by using cement substitutes. These substitutes consisted of blast furnace slag, red mud and silica fume, which were industrial by-products. The most optimum mix...
The purpose of this study is to examine the potential for reducing the environmental load and $CO_2$ gas when cement is produced by using cement substitutes. These substitutes consisted of blast furnace slag, red mud and silica fume, which were industrial by-products. The most optimum mix was derived when alkali accelerator was added to low carbon inorganic composite mixed with industrial by-product at room temperature. It is determined that hardened properties and the results of compressive strength tests changed based on CaO content, Si/Al, the mixing ratio and the amount of alkali accelerator, curing conditions and W/B. The results of test analysis suggest that the optimum mix of low carbon inorganic composite is CaO content 30%, Si/Al 4, the mixed ratio of alkali accelerator $(NaOH:Na_2SiO_3)$ 50g:50g, the amount of alkali accelerator 100g and W/B 31%. In addition, if contraction is complemented, low carbon inorganic composite with superior performance could be developed.
The purpose of this study is to examine the potential for reducing the environmental load and $CO_2$ gas when cement is produced by using cement substitutes. These substitutes consisted of blast furnace slag, red mud and silica fume, which were industrial by-products. The most optimum mix was derived when alkali accelerator was added to low carbon inorganic composite mixed with industrial by-product at room temperature. It is determined that hardened properties and the results of compressive strength tests changed based on CaO content, Si/Al, the mixing ratio and the amount of alkali accelerator, curing conditions and W/B. The results of test analysis suggest that the optimum mix of low carbon inorganic composite is CaO content 30%, Si/Al 4, the mixed ratio of alkali accelerator $(NaOH:Na_2SiO_3)$ 50g:50g, the amount of alkali accelerator 100g and W/B 31%. In addition, if contraction is complemented, low carbon inorganic composite with superior performance could be developed.
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문제 정의
국외의 경우 플라이애쉬 및 기타 폐기물을 활용한 무기계 결합재에 대한 연구는 1960년대부터 시작되었으며, 제품으로 판매할 수 있는 수준의 무기계 결합재는 1980년대부터 생산되었으나, 아직까지는 시멘트를 대체하여 사용되지 않고 있다. 국내에서는 1990년대 슬러지 및 고로슬래그와 물 유리를 이용한 경화재 관련 특허를 시작으로 연구가 활발히 진행되고 있으며[6], 기존 연구에서는 고로슬래그와 플라이애시를 단독으로 사용하여 알칼리 자극제에 대한 반응성 및 경화에 대한 연구가 주를 이루었으나[7,8], 본 연구에서는 기존의 고로슬래그 베이스에 산업부산물인 레드머드, 실리카 흄 등을 사용하여 3성분계 무기결합재에 대해 연구하고자 하였다.
이는 레드머드를 구성하는 성분중 SiO2가 부족하여, Na2SiO3이 SiO2를 보충하였으며, 레드머드를 구성하는 성분중 Na2O가 활성화 되어 이러한 결과가 나타난 것으로 판단된다. 따라서 본 실험에서는 고로슬래그, 실리카 흄, 레드머드 등을 혼합한 저탄소 무기결합재에 NaOH와 Na2SiO3를 혼합하여 만든 액상의 알칼리 자극제를 사용하여 저탄소 무기결합재의 최적배합을 도출하기 위한 실험을 계획하였다.
가스 및 산업부산물의 매립에 따른 환경부하를 저감하고자 하였다. 또한 고로슬래그, 실리카 흄, 레드머드 등 단점을 상호 보완하여 알칼리 자극제만으로 고온의 소성과정없이 상온에서 제조 가능한 무시멘트계 저탄소 무기결합재를 제조하기 위한 최적배합을 도출하고자 하였다[3,4,5].
기초실험으로 고로슬래그, 실리카 흄, 레드머드 등을 각각 사용하여 5가지 알칼리 자극제와의 반응성을 확인하였으며, 기초실험을 바탕으로, 본 실험에서는 저탄소 무기결합재의 CaO 함유량 및 Si/Al 변화와 알칼리 자극제 비율 및 양 변화에 따른 강도특성을 확인하여 최적배합을 도출하였다. 또한 양생조건 및 W/B 변화에 따른 공시체의 경화성상 및 강도특성을 분석하여 2차 제품 제작 및 시공가능성을 검토하였다[9].
본 연구는 기초실험의 결과를 바탕으로 고로슬래그, 레드 머드, 실리카 흄 등을 혼합한 저탄소 무기결합재에 NaOH와 Na2SiO3를 결합한 액상의 알칼리 자극제를 사용하여 시멘트를 사용하지 않은 저탄소 무기결합재의 최적배합을 도출하기 위한 실험이다. 또한 Table 4에 나타낸 무기결합재의 화학적 구성성분은 XRF 즉 X선 형광분석법에 의해 분석된 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등의 화학적 구성성분인 CaO, SiO2, Al2O3와 무기결합재 400g내 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 각각의 중량으로 곱한 후 다시 400g으로 나눈 후의 비율이다.
본 연구에서는 시멘트의 사용량을 저감하고자 산업부산물인 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등을 사용하여 시멘트가 사용되지 않은 저탄소 무기결합재의 최적배합을 도출하기 위한 실험으로서 본 연구 범위 내에서는 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
이에 본 연구의 목적은 Figure 1과 같으며 산업부산물인 고로슬래그, 실리카 흄, 레드머드 등을 사용하여 콘크리트의 혼화재가 아닌 시멘트 패널에서의 시멘트 대체재로 사용하여, 시멘트 제조시 사용되는 에너지와 배출되는 CO2가스 및 산업부산물의 매립에 따른 환경부하를 저감하고자 하였다. 또한 고로슬래그, 실리카 흄, 레드머드 등 단점을 상호 보완하여 알칼리 자극제만으로 고온의 소성과정없이 상온에서 제조 가능한 무시멘트계 저탄소 무기결합재를 제조하기 위한 최적배합을 도출하고자 하였다[3,4,5].
제안 방법
Table 6은 저탄소 무기결합재의 알칼리 자극제 혼합비율 및 양 변화에 따른 강도특성을 알아보기 위한 것이며, 배합은 Table 7과 같다. CaO 함유량 30%, Si/Al 4로 고정한 후 알칼리 자극제의 혼합비율 (NaOHg:Na2SiO3g, 100g)을 0g:100g, 25g:75g, 50g:50g, 75g:25g, 100g:0g 등의 5수준으로 설정하였고, 알칼리 자극제 혼합비율을 50g:50g으로 고정한 후 알칼리 자극제의 양(무기결합재의 양이 400g일 때 알칼리 자극제의 양)을 50, 75, 100, 125, 150g 등의 5수준으로 설정하였다.
Table 4는 저탄소 무기결합재의 CaO 함유량 및 Si/Al 변화에 따른 강도특성을 알아보기 위한 것이며, 배합은 Table 5와 같다. Si/Al를 4로 고정한 후 CaO 함유량을 20, 25, 30, 35(%) 등의 4수준으로 설정하였고, CaO 함유량을 30%로 고정한 후 Si/Al를 3, 4, 5, 6 등의 4수준으로 설정하였다.
Table 8은 저탄소 무기결합재의 W/B 및 양생조건 변화에 따른 강도특성을 알아보기 위한 것이며, 배합은 Table 9로, CaO 함유량 30%, Si/Al 4, 알칼리 자극제 혼합비율(NaOHg:Na2SiO3g, 100g)을 50g:50g으로 고정한 후 W/B를 23, 27, 31, 35(%)등 4수준으로 설정하였으며, W/B 31%일 때 양생조건 A(상온 20℃에서 24시간 전치양생), 양생조건 B(상온 20℃에서 6시간∼고온 60℃에서 18시간 전치양생), 양생조건 C(상온 20℃에서 6시간∼고온 80℃에서 18시간 전치양생), 양생조건 D(상온 20℃에서 12시간∼고온 60℃에서 12시간 전치양생), 양생조건 E(상온 20℃에서 12시간∼고온 80℃에서 12시간 전치양생) 5수준으로 설정하였다.
고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등을 혼합한 저탄소 무기결합재의 비빔시험은 18ℓ 모르타르 혼합 믹서기를 사용하였으며, 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등을 투입 후 20rpm의 속도로 60초간 비빔을 실시하였다. 그 후 NaOH와 Na2SiO3가 결합된 액상의 알칼리 자극제와 배합수를 첨가하여 30rpm 속도로 120초, 40rpm 속도로 120초로 총 300초간 비빔을 실시한 후 토출하였다[Figure 4].
고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등을 혼합한 저탄소 무기결합재의 비빔시험은 18ℓ 모르타르 혼합 믹서기를 사용하였으며, 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등을 투입 후 20rpm의 속도로 60초간 비빔을 실시하였다. 그 후 NaOH와 Na2SiO3가 결합된 액상의 알칼리 자극제와 배합수를 첨가하여 30rpm 속도로 120초, 40rpm 속도로 120초로 총 300초간 비빔을 실시한 후 토출하였다[Figure 4].
기초실험으로 고로슬래그, 실리카 흄, 레드머드 등을 각각 사용하여 5가지 알칼리 자극제와의 반응성을 확인하였으며, 기초실험을 바탕으로, 본 실험에서는 저탄소 무기결합재의 CaO 함유량 및 Si/Al 변화와 알칼리 자극제 비율 및 양 변화에 따른 강도특성을 확인하여 최적배합을 도출하였다. 또한 양생조건 및 W/B 변화에 따른 공시체의 경화성상 및 강도특성을 분석하여 2차 제품 제작 및 시공가능성을 검토하였다[9].
무기결합재 종류에 따른 알칼리 자극제의 영향을 알아보기 위하여 콘크리트 혼화재로 사용하고 있는 산업부산물인 고로슬래그(Blast Furnace Slag), 레드머드(Red Mud), 실리카 흄(Silica Fume) 3수준으로 설정하였으며, 알칼리 자극제의 종류로는 액상의 NaOH, Na2SiO3, K2SiO3 규상의 Na2SO4, Na2CO3 등의 5수준으로 설정하였다.
본 연구의 기초실험으로서 각각의 산업부산물과 알칼리 자극제를 사용하여 경화성상을 확인하고자 하였으며, 실험 요인 및 수준은 Table 2와 같이 설정하였다.
재령별 경화성상을 측정하기 위하여 압축강도(KS L 5105) 측정용 5×5×5㎝ 몰드에 제작하여, 온도 20±2℃, 상대습도 80±5% 및 시험 조건에 맞게 양생을 실시하였다.
대상 데이터
O)등의 외부 자극이 없는 조건에서는 수화반응을 개시할 수 없는 잠재수경성 물질이므로 이에 따른 응결지연, 초기강도 저하 등의 단점이 존재한다. 본 실험에서 사용된 고로슬래그는 밀도 2.91g/㎤, 분말도 4,464㎠/g인 국내 G사의 제품으로 화학적 성질은 Table 10과 같다[10,11].
실리카 흄[Figure 7]은 제강요의 탈산제로 사용되는 페로 실리콘 합금이나 실리콘 금속 등의 규소합금을 전기로에서 제조할 때 발생하는 폐가스를 집진하여 얻어지는 산업부산물이나 국내에서는 생산되지 않아 전량 수입에 의존하며, 높은 강도발현과 수밀성을 가지고 있으나 단가가 다른 혼화재에 비해 비싼 단점이 있다. 본 연구에 사용된 실리카 흄은 국외의 C사에서 생산된 것으로 밀도는 2.30g/㎤, 분말도는 220,000㎠/g이며, 화학적 성질은 Table 12와 같다[15].
이론/모형
재령별 경화성상을 측정하기 위하여 압축강도(KS L 5105) 측정용 5×5×5㎝ 몰드에 제작하여, 온도 20±2℃, 상대습도 80±5% 및 시험 조건에 맞게 양생을 실시하였다. 또한 응결시험은 KS L 5102(Vicat 침) 방법을 이용하였다.
성능/효과
1) CaO 함유량 변화에 따른 압축강도시험 결과, CaO 함유량이 증가할수록 알칼리 활성화 반응이 빠르게 진행되고 나트륨상이 증가하여 강도발현은 우수하나, 속경성 때문에 CaO 함유량이 30%일 때 저탄소 무기결합재 최적 CaO 함유량이라고 판단된다.
2) Si/Al 변화에 따른 압축강도시험 결과, Si/Al가 증가할수록 저탄소 무기결합재의 SiO2 함유량도 증가하여 초기강도 발현은 우수하나, 장기강도 발현은 미미한 것으로 나타났다.
3) 알칼리 자극제 혼합비율(NaOH:Na2SiO3) 변화에 따른 압축강도시험 결과, 50g:50g일 때 모든 재령에서 가장 우수한 압축강도를 나타냈으며, 알칼리 자극제의 혼합비율에서 Na2SiO3 보다는 NaOH가 강도발현 및 경화성상에 영향을 미치는 것으로 판단된다.
4) 알칼리 자극제 양(NaOH+Na2SiO3) 변화에 따른 압축 강도시험 결과, 알칼리 자극제 양이 100g일 때 가장 우수한 압축강도 발현을 나타냈으며, 알칼리 자극제 양이 증가할수록 NaOH 양도 증가하여 경화가 빨리 진행되는 경향을 나타내었다.
5) W/B 변화에 따른 압축강도시험 결과, W/B가 낮을수록 압축강도 발현은 우수하나 그 차이가 미미하고, 경화성상에 따른 시공성 및 2차 제품 제작 가능성을 고려할 경우 저탄소 무기결합재의 적정 W/B는 31%인 것으로 판단된다.
6) 양생조건 변화에 따른 압축강도시험 결과, 양생조건 B, C, D, E의 경우 초기재령에서 50MPa 이상의 강도발현을 나타내었으나, 공시체 표면에 균열이 발생되었다. 한편 양생조건 A의 경우 균열이 발생되지 않았으며, 재령 28일의 경우 65MPa 이상의 압축강도를 나타내어 고강도화가 가능할 것으로 판단된다.
또한 CaO 함유량이 증가할수록 무기결합재 내의 Ca이온이 증가하여 Si를 모두 소비할 수 없어 C-S-H겔 형성이 많아지고 반응이 빠르게 진행되며, 일반적인 콘크리트의 수화생성물보다 낮은 용해성을 갖는 나트륨상이 증가하여 압축강도가 증가하는 것으로 판단된다. CaO 함유량이 35%일 때 강도발현은 우수하나 빠른 알칼리 활성화 반응으로 인한 빠른 종결시간으로 시공성에 대한 문제점이 나타났으며, CaO 함유량이 30% 일 때 60MPa 이상의 강도발현과 가사시간 확보로 인해 저탄소 무기결합재의 최적 CaO 함유량이라고 판단된다.
Figure 8은 저탄소 무기결합재의 CaO 함유량 변화에 따른 압축강도시험 결과를 나타낸 것으로, 저탄소 무기결합재 내의 CaO함유량이 증가할수록, 알칼리 활성화 반응이 빠르게 진행되어 비경질의 C-S-H겔 및 나트륨상의 수화물이 형성되게 된다. 또한 CaO 함유량이 증가할수록 무기결합재 내의 Ca이온이 증가하여 Si를 모두 소비할 수 없어 C-S-H겔 형성이 많아지고 반응이 빠르게 진행되며, 일반적인 콘크리트의 수화생성물보다 낮은 용해성을 갖는 나트륨상이 증가하여 압축강도가 증가하는 것으로 판단된다. CaO 함유량이 35%일 때 강도발현은 우수하나 빠른 알칼리 활성화 반응으로 인한 빠른 종결시간으로 시공성에 대한 문제점이 나타났으며, CaO 함유량이 30% 일 때 60MPa 이상의 강도발현과 가사시간 확보로 인해 저탄소 무기결합재의 최적 CaO 함유량이라고 판단된다.
한편 Na2SiO3가 100g일 경우에는 알칼리 활성화 반응 저하 및 나트륨상 형성이 감소하여 강도발현이 낮으며, NaOH이 100g일 경우에는 알칼리 활성화 반응 및 C-S-H겔이 형성되나, 강도발현에 필요한 나트륨상 및 SiO2 성분이 부족하여 강도가 낮은 것으로 판단된다. 또한 알칼리 자극제의 혼합비율에서 Na2SiO3 보다는 NaOH가 강도발현 및 경화성상에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
하지만 양생조건 B, C, D, E의 경우 고온양생에 따른 급격한 알칼리 활성화 반응으로 초기재령에서 50MPa 이상의 강도발현을 나타냈으나, 공시체 표면 및 내부의 수분 증발로 인해 공시체에 균열이 관찰되었다. 또한 전치양생에서 발생된 균열로 인해 재령이 경과할수록 강도발현은 저하되었으며, 양생조건 B, C, E의 경우 재령 28일에서 70MPa 이상의 압축강도를 나타내었으나, 재령 초기에 비하여 공시체에 균열의 폭과 길이가 증가한 것으로 나타났다.
이상의 결론을 종합하여 볼 때 저탄소 무기결합재의 최적 배합은 CaO 30%, Si/Al 4, 알칼리 자극제 혼합비율 50g:50g, 알칼리 자극제 양 100g, W/B 31%인 것으로 판단된다. 이에 본 연구를 바탕으로 무기결합재를 제조하여기존 패널에서 시멘트 대체재로 사용할 경우 시멘트가 생산시 사용되는 에너지 및 CO2가스 배출량이 저감될 것으로 사료되며, 무기결합재의 단점인 수축을 보완한다면 보다 우수한 성능의 저탄소 무기결합재를 개발할 수 있을 것으로 사료된다.
Figure 9는 저탄소 무기결합재의 Si/Al 변화에 따른 압축강도시험 결과를 나타낸 것으로, 재령 28일의 경우 Si/Al 가 4일 때 압축강도가 가장 높았으며, Si/Al 6의 경우 재령 7일 때 약 60MPa 이상의 고강도화가 가능한 것으로 나타났다. 한편 Si/Al가 증가할수록 저탄소 무기결합재의 SiO2 함유량도 증가하여 초기강도 발현은 우수하였으나, 28일 강도발현은 Si/Al가 4일 때 가장 우수한 것으로 나타났다. 이는 Si/Al가 4일 경우 무기결합재 구성성분의 비율 및 알칼리 활성화 반응이 다른 Si/Al에 비해 안정적이여서 이러한 경향이 나타난 것으로 판단된다.
=100g) 변화에 따른 압축강도시험 결과를 나타낸 것으로, 모든 비율에서 재령이 경과할수록 압축강도가 증가하는 경향을 나타냈다. 한편 알칼리 자극제의 혼합비율이 NaOH 50g:Na2SiO3 50g과 NaOH 75g:Na2SiO3 25g일 때 재령 28일 압축강도의 발현이 가장 우수한 것으로 나타났으나, 재령 1, 3, 7일의 경우 알칼리 자극제의 혼합비율이 NaOH 50g:Na2SiO3 50g일 때 압축강도의 발현이 가장 우수하여, 저탄소 무기결합재에 가장 적합한 알칼리 자극제 혼합비율이라고 판단된다. 한편 Na2SiO3가 100g일 경우에는 알칼리 활성화 반응 저하 및 나트륨상 형성이 감소하여 강도발현이 낮으며, NaOH이 100g일 경우에는 알칼리 활성화 반응 및 C-S-H겔이 형성되나, 강도발현에 필요한 나트륨상 및 SiO2 성분이 부족하여 강도가 낮은 것으로 판단된다.
후속연구
이상의 결론을 종합하여 볼 때 저탄소 무기결합재의 최적 배합은 CaO 30%, Si/Al 4, 알칼리 자극제 혼합비율 50g:50g, 알칼리 자극제 양 100g, W/B 31%인 것으로 판단된다. 이에 본 연구를 바탕으로 무기결합재를 제조하여기존 패널에서 시멘트 대체재로 사용할 경우 시멘트가 생산시 사용되는 에너지 및 CO2가스 배출량이 저감될 것으로 사료되며, 무기결합재의 단점인 수축을 보완한다면 보다 우수한 성능의 저탄소 무기결합재를 개발할 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
실리카 흄의 장단점은?
실리카 흄[Figure 7]은 제강요의 탈산제로 사용되는 페로 실리콘 합금이나 실리콘 금속 등의 규소합금을 전기로에서 제조할 때 발생하는 폐가스를 집진하여 얻어지는 산업부산물이나 국내에서는 생산되지 않아 전량 수입에 의존하며, 높은 강도발현과 수밀성을 가지고 있으나 단가가 다른 혼화재에 비해 비싼 단점이 있다. 본 연구에 사용된 실리카 흄은 국외의 C사에서 생산된 것으로 밀도는 2.
시멘트의 사용량을 저감하고자 산업부산물인 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등을 사용하여 시멘트가 사용되지 않은 저탄소 무기결합재의 최적배합을 도출하기 위한 실험에서의 결론은?
1) CaO 함유량 변화에 따른 압축강도시험 결과, CaO 함유량이 증가할수록 알칼리 활성화 반응이 빠르게 진행되고 나트륨상이 증가하여 강도발현은 우수하나, 속경성 때문에 CaO 함유량이 30%일 때 저탄소 무기결합재 최적 CaO 함유량이라고 판단된다.
2) Si/Al 변화에 따른 압축강도시험 결과, Si/Al가 증가할수록 저탄소 무기결합재의 SiO2 함유량도 증가하여 초기강도 발현은 우수하나, 장기강도 발현은 미미한 것으로 나타났다.
3) 알칼리 자극제 혼합비율(NaOH:Na2SiO3) 변화에 따른 압축강도시험 결과, 50g:50g일 때 모든 재령에서 가장 우수한 압축강도를 나타냈으며, 알칼리 자극제의 혼합비율에서 Na2SiO3 보다는 NaOH가 강도발현 및 경화성상에 영향을 미치는 것으로 판단된다.
4) 알칼리 자극제 양(NaOH+Na2SiO3) 변화에 따른 압축 강도시험 결과, 알칼리 자극제 양이 100g일 때 가장 우수한 압축강도 발현을 나타냈으며, 알칼리 자극제 양이 증가할수록 NaOH 양도 증가하여 경화가 빨리 진행되는 경향을 나타내었다.
5) W/B 변화에 따른 압축강도시험 결과, W/B가 낮을수록 압축강도 발현은 우수하나 그 차이가 미미하고, 경화성상에 따른 시공성 및 2차 제품 제작 가능성을 고려할 경우 저탄소 무기결합재의 적정 W/B는 31%인 것으로 판단된다.
6) 양생조건 변화에 따른 압축강도시험 결과, 양생조건 B, C, D, E의 경우 초기재령에서 50MPa 이상의 강도발현을 나타내었으나, 공시체 표면에 균열이 발생되었다. 한편 양생조건 A의 경우 균열이 발생되지 않았으며, 재령 28일의 경우 65MPa 이상의 압축강도를 나타내어 고강도화가 가능할 것으로 판단된다.
레드머드란?
레드머드[Figure 6]는 보크사이트로부터 수산화알루미늄/ 알루미나 제조과정에서 부산물로 발생하는 산업부산물이다. 주성분인 산화철(Fe2O3)과 알루미나(AI2O3), 규소(SiO2)가 주를 이루고 있으며, 알칼리 성분인 Na2O성분을 약 10%정도 함유하기 있기 때문에 고가의 알칼리 자극제의 사용량을 줄이는 동시에 단가가 낮은 장점이 있다.
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