[논문]시멘트 종류별 질산 중화 레드머드 혼입 모르타르의 특성

강석표; 홍성욱; 김상진; 홍석우

doi:10.5345/jkibc.2023.23.6.693

시멘트 종류별 질산 중화 레드머드 혼입 모르타르의 특성
Characteristics of Mortar Mixed Nitric Acid Neutralized Red Mud by Cement Type 원문보기

한국건축시공학회지 = Journal of the Korea Institute of Building Construction, v.23 no.6, 2023년, pp.693 - 702

강석표 (Department of Construction Engineering, Woosuk University) , 홍성욱 (Department of Construction Engineering, Woosuk University) , 김상진 (Department of Construction Engineering, Woosuk University) , 홍석우 (Department of Construction Engineering, Woosuk University)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 산업부산물 레드머드를 건설산업에서의 활용 가능성에 대한 기초 데이터를 분석하기 위해 pH 10~12인 액상 레드머드(LR)를 질산으로 중화하여 pH 7~8인 액상 레드머드를 시멘트 종류에 따른 모르타르에 대체하였다. 평가항목으로 플로우, 응결시간, 압축강도를 측정하였으며 XRD, SEM 분석을 통해 화학적 특성을 분석하였다. 플로우 측정결과 시멘트 종류별 LR과 LN의 경우 Plain과 비교하여 플로우 값이 감소하였다. 응결시간 측정결과 시멘트 종류별 Plain과 비교하여 LR과 LN의 초결시간과 종결시간은 단축되었다. 압축강도 측정결과 액상 레드머드를 슬래그 시멘트에 대체하였을 경우 초기강도가 증가하며 장기강도의 경우 시멘트 종류별 모르타르의 강도 개선이 미미하였다. SEM 분석결과 시멘트 종류에 따른 Plain과 LN에서 공극이 관찰되었고 LR의 미세구조는 섬유상 조직으로 미세구조가 다르게 나타났다. XRD 분석결과 OR과 ON 비교하여 SN에서는 XRD 패턴이 유사하게 나타나고 있지만, 2θ 값 22°에서 피크가 관찰되었다. SR에서는 새로운 피크가 관찰되었다. 따라서 질산 중화 액상 레드머드보다 중화하지 않은 액상 레드머드를 슬래그 시멘트 모르타르에 대체하였을 경우 초기강도가 우수한 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

This research explores the potential application of Liquid Red Mud(LRM), a byproduct of industrial processes, in the construction sector. We neutralized LRM(pH 10-12) using nitric acid, aiming to understand its viability in construction applications. The study involved substituting LRM(pH 7-8) in mortar formulations, varying by cement type. We assessed the properties of these mixtures by measuring flow, setting time, and compressive strength. Additionally, X-ray Diffraction(XRD) and Scanning Electron Microscopy(SEM) analyses were conducted to examine the chemical properties. Results indicated a reduction in flow value for LRM and LN(neutralized LRM) compared to the control (Plain ) across different cement types. The setting times(initial and final) for LRM and LN were notably shorter than Plain. In compressive strength tests, LRM replaced with slag cement showed enhanced initial strength, though long-term strength gains were marginal across different cement types. SEM analysis revealed distinct voids in Plain and LN, with LRM exhibiting a fibrous microstructure. XRD patterns in SN(slag neutralized) resembled those in OR(original red mud) and ON(original neutralized), with a notable peak at a 2θ value of 22°. The study concludes that unneutralized LRM, when substituted for slag cement in mortar, yields superior initial strength compared to its neutralized counterpart.

주제어

표/그림 (9)

표 Table 1. Mix design
표 Table 2. Physical and chemical composition of SC and red mud sludge
$Figure 1. X-ray diffraction patterns of LR and LN$ 그림 Figure 1. X-ray diffraction patterns of LR and LN
표 Table 3. Physical properties of red mud
그림 Figure 2. Impact of LR and LN on cement mortar flow ratio
그림 Figure 3. Setting times(initial and final) for cement mortar with LR and LN substitution
그림 Figure 4. Impact of LR and LN on the compressive strength ratios in cement mortar
그림 Figure 5. Scanning electron microscopy images by sample type
$Figure 6. X-ray diffraction spectra for red mud mixtures over various curing periods$ 그림 Figure 6. X-ray diffraction spectra for red mud mixtures over various curing periods

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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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