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고로슬래그 미분말을 사용한 무시멘트 경화체의 반응 특성

Reaction Properties of Non-Cement Mortar Using Ground Granulated Blast Furnace Slag

  • 박선규 (목원대학교 건축학부) ;
  • 권성준 (한남대학교 건설시스템공학과) ;
  • 김윤미 (한밭대학교 건축공학과) ;
  • 이상수 (한밭대학교 건축공학과)
  • 투고 : 2013.07.22
  • 심사 : 2013.09.11
  • 발행 : 2013.09.28

초록

본 연구는 건설 산업에 있어서 지구온난화의 주된 원인으로 알려져 있는 시멘트를 고로슬래그 미분말로 대체하기 위한 기초적인 연구를 수행한 것으로, 고로슬래그 및 알칼리 자극제를 사용하여 시멘트 콘크리트와 같은 성질을 가지는 경화체의 제조가 가능한지에 대한 실험적 검토를 실시하였다. 이를 위하여 시멘트 대체재로 철강 산업의 부산물인 고로슬래그 미분말과 자극제로 수산화칼륨(KOH), 수산화칼슘($Ca(OH)_2$), 수산화나트륨(NaOH) 등을 사용하여 공시체를 제작한 후, 휨 및 압축강도, XRD, EDS 및 SEM 등에 대한 측정을 실시함으로써 무시멘트 경화체의 반응 특성에 대하여 분석을 실시하였다. 그 결과 고로슬래그에 함유되어 있던 $SiO_2$, CaO 등이 용출되어 시멘트의 수화반응과 같은 칼슘 실리케이트(C-S-H) 수화물을 생성하는 것으로 나타나 고로슬래그 미분말을 사용하여 무시멘트 경화체의 제조가 가능할 것으로 나타났으며, 이후 건설 산업에 있어서 가장 중요한 콘텐트 중에 하나인 시멘트 제조에 수반하는 $CO_2$ 발생량을 줄이기 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

The purpose of this study is to identify the manufacturing possibility of non-cement mortar using blast furnace slag and alkali accelerator. In this experimental study, the blast furnace slag which is the by-product of the steel industry substitute for cement, and the potassium hydroxide(KOH), calcium hydroxide ($Ca(OH)_2$) and sodium hydroxide(NaOH) as stimulus were added to each specimen. And the analysis on reaction property of non-cement mortar was conducted by measurement such as flexural and compressive strength, XRD, EDS and SEM. From the test results, it can be founded that $SiO_2$ and CaO included in the blast furnace slag are released and make the calcium silicate hydrate like the hydration reaction of the cement. Also, the continued study is need to reduce emission of $CO_2$ because of major content in filed of the building construction.

키워드

참고문헌

  1. 오태곤, '각국의 환경영향평가제도와 시사점', 한국콘텐츠학회논문지, 제5권, 제4호, pp.62-70, 2005.
  2. 박철우, 박석균, "환경과 콘크리트-콘크리트의 환경친화", 콘크리트학회논문집, 제20권, 제6호, pp.24-26, 2008.
  3. 박선규, "고로슬래그를 사용한 무시멘트 경화체의 특성 연구", 한국콘텐츠학회 춘계학술발표대회논문집, 제11권, 제1호, pp.101-102, 2013.
  4. 이승헌, 김원기, 강석화, "고로(수쇄)슬래그의 수화반응 메커니즘", 콘크리트학회지, 제24권, 제6호, pp.31-34, 2012.
  5. V. D. Glukhovsky and V. A. Parkhomov, Slag-Alkali Cements and Concrete, Budivelnik, 1978.

피인용 문헌

  1. Autogenous Shrinkage Properties of High Strength Alkali Activated Slag Mortar vol.2, pp.1, 2014, https://doi.org/10.14190/JRCR.2014.2.1.060
  2. A Study on Mechanical Properties of Porous Concrete Using Cementless Binder vol.10, pp.4, 2016, https://doi.org/10.1007/s40069-016-0166-3