[논문]전기분해수를 배합수로 활용한 모르타르의 탄산화 저항 특성

정수미; 박선규

doi:10.14190/jrcr.2022.10.3.204

전기분해수를 배합수로 활용한 모르타르의 탄산화 저항 특성
Carbonation Resistance Property of Mortar using Electrolysis Aqueous 원문보기

Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute = 한국건설순환자원학회 논문집, v.10 no.3, 2022년, pp.204 - 210

초록
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시멘트는 건설산업 분야에서 주된 이산화탄소의 원인으로 지목되고 있다. 시멘트의 제조과정에서 나오는 이산화탄소를 저감하기 위해 시멘트 대체재로 산업부산물인 고로슬래그를 사용하는 연구가 진행 중이다. 고로슬래그를 시멘트 대체재로 사용할 경우 장기강도 증진과 내화학성 향상 등의 장점을 지니고있다. 하지만 고로슬래그는 초기강도 저하의 문제점을 지니고 있다. 이는 고로슬래그의 생산과정에서 만들어지는 표면의 불투성 피막이 원인이다. 생성된 피막은 알칼리 환경에서 파괴되는 것으로 알려져 있으며, 이를 바탕으로 선행연구에서는 다양한 알칼리 자극제를 사용한 해결방안을 제시해왔다. 알칼리 자극제는 강알칼리성 물질이기 때문에 위험성이 존재하며, 비용이 고가인 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 고로슬래그의 초기 수화반응성을 향상시켜 고로슬래그를 치환한 모르타르의 초기강도를 확보함과 동시에 탄산화 저항성 증가 여부를 확인하기 위한 실험을 진행하였다. 실험결과, 알칼리 수를 활용한 모르타르가 일반 배합수를 사용한 모르타르에 비해 높은 강도발현을 보였으며, 내부에 더 많은 수화생성물이 있음을 확인했다. 또한, 알칼리 수를 배합수로 활용한 모르타르가 탄산화 저항성이 높은 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Cement is pointed out as the main cause of carbon dioxide emission in the construction industry. Many researchs are underway to use blast furnace slag, an industrial by-product, as a substitute for cement to reduce carbon dioxide emitted during the manufacturing the cement. When blast furnace slag is used as a substitute for cement, it has advantages such as long-term strength and chemical resistance improvement. However, blast furnace slag has a problem that makes initial strength low. This is due to the impermeable film on the surface created during the production of blast furnace slag. The created film is known to be destroyed in an alkaline environment, and based on this, previous studies have suggested a solution using various alkali activators. But, alkali activator is dangerous product since it is a strong alkaline material. And it has the disadvantage in price competitiveness. In this study, an experiment was conducted to improve the initial hydration reactivity of the blast furnace slag to secure the initial strength of the mortar substituted with the blast furnace slag and to check whether the carbonation resistance was increased. As a result of the experiment, it was confirmed that the mortar using alkaline water showed higher strength than the mortar using tap water, and there were more hydration products generated inside. In addition, it was confirmed that the mortar using alkaline water as a compounding water had high carbonation resistance.

주제어

표/그림 (19)

그림 Fig. 1. Alkaline aqueous solution generator
표 Table 1. Experimental plan
표 Table 2. Physical properties of cement and blast furnace slag
표 Table 3. Chemical properties of cement and blast furnace slag (%)
표 Table 4. Physical properties of sand
그림 Fig. 2. Early hydration of BFS using normal water and electrolysis aqueous
표 Table 5. Alkaline aqueous solution generator specifications
표 Table 6. Mix proportion of mortar
그림 Fig. 3. Results of mortar compressive strength (MPa)
그림 Fig. 4. Results of normal mortar SEM (replacement 25 %)
그림 Fig. 5. Results of Alkali mortar SEM (replacement 25 %)
그림 Fig. 6. Results of normal mortar SEM (replacement 50 %)
그림 Fig. 7. Results of Alkali mortar SEM (replacement 50 %)
그림 Fig. 8. Accelerated carbonation test results of OPC
그림 Fig. 9. Accelerated carbonation test results of BFS25
그림 Fig. 10. Accelerated carbonation test results of ABFS25
그림 Fig. 11. Accelerated carbonation test results of BFS50
그림 Fig. 12. Accelerated carbonation test results of ABFS50
그림 Fig. 13. Result of Carbonation depth measurement

참고문헌 (25)

ASTM C 109 (2021). Standard Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortar, ASTM International, West Conshohocken, PA.
ASTM C 309 - 11 (2012). Standard Specifications for Liquid Membrane-Forming Compounds for Curing Concrete, ASTM International, Philadelphia, USA.
Choi, S.W., Kim, V., Chang, W.S., Kim, E.Y. (2007). The present situation of production and utilization of steel slag in Korea and other countries, Magazine of the Korea Concrete Institute, 19(6), 28-33 [in Korean].
Choi, Y.W., Hooton, R.D. (2011). A study on pore structure of high-fluidity concrete using lime stone powder and fly-ash, Journal of The Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 15, 118-125 [in Korean].
Gao, Y., Cheng, L., Gao, Z., Guo, S. (2013). Effects of different mineral admixtures on carbonation resistance of lightweight aggregate concrete, Construction and Building Materials, 43, 506-510.

상세보기
Ha, J.S., Kim, H.S., Lee, Y.D. (2018). Properties of strength development of concrete at early age using high fineness cement and fly ash, Journal of The Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 22(2), 154-160 [in Korean].
Han, D.Y., Kim, J.H., Han, M.C. (2015). The Surface sealing performance of film, air cap and polystyrene foam for preventing carbonation of high-volume slag concrete, Journal of the Korea Institute of Building Construction, 15(1), 9-16 [in Korean].
Hwang, G.J., Choi, H.S. (2017). Hydrogen production systems through water electrolysis, Membrane Journal, 27(6), 477-486 [in Korean].
Jeon, B.H., Kim, H.S., Lee, S.H. (2018). A study on the evaluation of the carbonation resistance and properties ternary blended concrete according to replacement ratio of blast furnace slag and fly ash, Journal of the Korea Concrete Institute, 30(1), 23-30 [in Korean].
Jung, Y.H., Kim, H.J., Park, S.G. (2021). Hydration properties of cement matrix using electrolysis alkaline aqueous and ground granulated blast furnace slag, Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute, 9(2), 185-190 [in Korean].
Jung, Y.H., Kim, H.J., Park, S.G. (2021). "Initial hydration properties of blast furnace slag cement matrix using aqueous by electrolysis", Proceedings of the Korea Concrete Institute, 33(1), 407-408 [in Korean].
Jung, Y.H., Kim, H.J., Park, S.K. (2020). "Hydration properties of cement matrix using blast furnace slag and alkaline aqueous by electrolysis", Proceedings of the Korea Concrete Institute, 32(1), 291-292 [in Korean].
Kim, J.H., Jeong, J.Y., Jang, S.Y., Jung, S.H., Kim, S.I. (2015). Strength development and durability of high-strength high-volume GGBFS concrete, Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute, 3(3), 261-267 [in Korean].
Kim, R.H., Kim, G.Y., Kim, J.H., Lee, B.K., Cho, B.S. (2014). Effect of types and replacement ratio of alkali activator on compressive strength of ground granulated blast furnace slag mortar, Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute, 2(4), 360-366 [in Korean].
Kim, S.A., Park, S.G. (2017). Hydration properties of high volume cement matrix using blast furnace slag and alkaline aqueous by electrolysis, Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute, 5(1), 8-13 [in Korean].
KS F 2584 (2020). Standard Test Method for Accelerated Carbonation of Concrete, Korean Agency for Technology and Standards.
KS F 2596 (2019). Standard Test Method for Measuring Carbonation Depth of Concrete, Korean Agency for Technology and Standards.
Lee, S.H., Kim, W.K., Kang, S.H. (2012). Hydration mechanism of ground granulated blast furnace slag, Magazine of the Korea Concrete Institute, 24(6), 31-34 [in Korean].
Lee, T.G., Kim, S.A., Park, S.G. (2020). Effect of electrolyzed alkaline-reduced water on the early strength development of cement mortar using blast furnace slag, Materials, 13(20), 4620.

상세보기
Mo, L., Zhang, F., Deng, M., Jin, F., Al-Tabbaa, A., Wang, A. (2017). Accelerated carbonation and performance of concrete made with steel slag as binding materials and aggregates, Cement and Concrete Composites, 83, 138-145.

상세보기
Moon, G.D., Kim, J.H., Cho, Y.K., Choi, Y.C. (2014). Effect of anhydrite on the mechanical and durability properties of high volume slag concrete, Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute, 2(3), 239-246 [in Korean].
Moon, H.Y., Shin, D.G. (2005). Effect alkali activators on early compressive strength of blast-furnace slag mortar, Journal of The Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 9(3), 120-128 [in Korean].
Park, P.J., Lee, K. M. (2003). Evaluation of global warming impacts of portland cement manufacturing process using life cycle assessment, Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 25(6), 688-693 [in Korean].

상세보기
Park, S.G., Kwon, S.J., Kim, Y.M., Lee, S.S. (2013). Reaction properties of non-cement mortar using ground granulated blast furnace slag, Journal of the Korea Contents Association, 13(9), 392-399 [in Korean].
Song, K.I., Yang, K.H., Lee, B.Y., Song, K.J. (2012). Carbonation characteristics of alkali activated blast-furnace slag mortar, Journal of the Korea Concrete Institute, 24(3), 315-322.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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