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지오폴리머 콘크리트 기술의 중요성 및 재료특성
Importance and Characteristics of Geopolymer Concrete Technology 원문보기

Magazine of RCR = 한국건설순환자원학회지, v.12 no.1, 2017년, pp.8 - 15  

송진규 (전남대학교) ,  양근혁 (경기대학교) ,  송금일 (전남대학교 학술연구)

초록이 없습니다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본고에서는 지구온난화 및 환경문제의 원인인 시멘트의 대체재로써 지오폴리머 기술의 중요성을 먼저 살펴보고, 지오폴리머의 대표적 원재료인 고로슬래그 미분말과 플라이애시의 재료적 특성들과 함께 이 재료들을 이용한 지오폴리머의 반응기구를 소개하고자 한다.
  • 학술적으로 지오폴리머는 알칼리활성 재료들 중 하나지만, 오랫동안 사용되어온 이 용어는 여전히 무시멘트 결합재를 대표하는 용어로 사용되고 있다. 필자도 본고에서 지오폴리머의 의미를 거시적 관점에서 알칼리활성재료 즉, 무시멘트 결합재 전체를 의미하는 용어로 사용하였지만, 독자들의 혼란을 막기 위해 용어의 기원과 정의를 먼저 밝히는 바이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
고로슬래그란 무엇인가? 고로슬래그는 용광로인 고로에서 철광석으로부터 선철을 분리할 때 발생되는 부산물로써, 지오폴리머 결합재의 원재료로 사용되기 위해서는 고온인 용융상태에서 급랭되어 유리질(비정질)형태가 되어야 한다. 슬래그의 냉각 방법은 미국에서 주로 사용하는 공랭식과 유럽이나 우리나라에서 사용되는 수쇄식이 있다.
지오폴리머의 구성은? 지오폴리머는 시멘트를 사용하지 않는 결합재로써 CaO, Al2O3 및 SiO2를 주요 구성성분으로 갖는 유리질의 산업부산물(원재료)과 알칼리금속이온으로 구성된다. 지오폴리머에 사용되는 주요 원재료는 위의 세 가지 주요 구성성분 중 칼슘 성분이 많은 고칼슘 기반(high calcium system)의 고로슬래그 미분말과 칼슘의 성분이 적은 저칼슘 기반(low calcium system)의 플라이애시와 메타카올린이 대표적이다.
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참고문헌 (18)

  1. Davidovits, J. : Geopolymers - inorganic polymeric new materials. J. Therm. Anal. 37 (8), 1633-1656 (1991) 

  2. van Deventer, J.S.J., Provis, J.L., Duxson, P., Brice, D.G. : Chemical research and climate change as drivers in the commercial adoption of alkali activated materials. Waste Biomass Valoriz 1 (1), 145-155 (2010) 

  3. TECHNAVIO's report : GLOBAL CONCRETE AND CEMENT MARKET 2016-2020. http://www.technavio.com/report/global-construction-concrete-and-cement-market (2016) 

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  5. Gartner, E.: Industrially interesting approaches to "low-CO 2 " cements. Cem. Concr. Res. 34 (9), 1489-1498 (2004) 

  6. Damtoft, J.S., Lukasik, J., Herfort, D., Sorrentino, D., Gartner, E. : Sustainable development and climate change initiatives. Cem. Concr. Res. 38 (2), 115-127 (2008) 

  7. Duxson, P., Provis, J.L., Lukey, G.C., van Deventer, J.S.J. : The role of inorganic polymer technology in the development of 'Green concrete'. Cem. Concr. Res. 37 (12), 1590-1597 (2007) 

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  9. 양근혁, "알칼리활성 결합재에 기반한 그린콘크리트 개발," 과학기술보고서, 한국연구재단, 2011. 

  10. Shi, C., Krivenko, P. V., and Roy, D., "Alkali-activated Cements and Concrete", Taylor & Francis, London and New York, 2006. 

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  12. Yang, K. H., Song, J. K., Ashour, A. F., and Lee, E. T., "Properties of Cementless Mortars Activated by Sodium Silicate," Construction and Building Materials, V. 22, No. 9, 2008, pp. 1981-1989. 

  13. C. Li., H. Sun and L. Li., A Review : The Composition between AlkalI -Activated Slag(Si+Al) and Metakaolin (Si+Al) Cements, Cement and Concrete Research, 40, 1341-1349 (2010) 

  14. 이승헌, 김원기, 강석화, "고로(수쇄)슬래그의 수화반응 메커니즘," 한국콘크리트학회논문집, 한국콘크리트학회, Vol. 24, No. 6, 2012, pp. 31-34. 

  15. Glukhovsky, V., "Ancient, modern and future concretes," First International Conference Alkaline Cements and Concretes, Kiev, Ukraine, Vol. 1, 1994, pp. 1-8. 

  16. Palomo, A., Alonso, S., Fernandez-Jimenez, A., Sobrados, I., and Sanz, J., "Alkaline activation of fly ashes. A NMR study of the reaction products," Journal of the American Ceramic Society, Vol. 87, No. 6, 2004, pp. 1141-1145. 

  17. Fernandez-Jimenez, A., and Palomo, A., "Si and Al MA S NMR characterization of cement - State of art," Cemento-Hormigon, 2010, pp. 936. 

  18. Fernandez-Jimenez, A., Palomo, A., and Criado, M., "Microstructure development of alkali-activated fly ash cement : a descriptive model," Cement and Concrete Research, V. 35, No. 6, 2005, pp. 1204-1209.1 

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