• 제목/요약/키워드: $CO_2$ curing

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탄산화 반응 촉진제를 이용한 시멘트 페이스트의 탄산화 깊이에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Carbonation Depth of Cement Paste Using Carbonation Reaction Accelerator)

  • 정석만;양완희;박동철
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.349-354
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    • 2023
  • 본 연구는 시멘트 산업의 CO2 저감을 위한 가장 핵심적인 기술 중 CCU(Carbon Capture, Utilization)를 적용하여 이산화탄소의 활용을 극대화 시키기 위한 일환으로 이산화탄소 양생 환경에서의 보통 포틀랜드 시멘트 페이스트를 대상으로 하여 탄산화 반응 촉진제의 혼입 유·무에 따른 재령 별 탄산화 깊이 변화와 이에 따른 기초 물리 특성변화를 검토하고자 하였으며, 콘크리트 분야에서 CO2 고정량을 평가하기 위하여 가장 범용적으로 사용하는 벙법인 고온에서의 CaCO3 탈탄산을 평가하는 열분석 방법을 적용하여 중량 감소율에 따른 결과를 평가하였다. 평가결과, 시멘트 페이스트에 CRA 혼입에 따라 두 가지의 환경조건에서 모두 압축강도 성능이 소폭 감소하는 경향이 나타났지만, 탄산화 깊이 확산성능에 있어서 CRA의 혼입으로 경화체 내의 탄산화 깊이가 상당 부분 증가하는 경향을 확인하였다. 또한, 항온항습기 양생 조건, 탄산화챔버 양생 조건의 순서로 Plain 대비하여 각각 23.8 %, 40.77 %만큼의 중량 감소율이 증가한 경향을 확인하였기에 CRA 첨가에 따른 우수한 CaCO3의 생성량을 확인할 수 있었으며 CO2의 농도가 증가할수록 그 생성량 또한 증가하는 것으로 확인하였다. 이는 소요성능 수준 이상의 성능을 만족할 수 있을 것으로 사료되며, 탄산화 저감을 목표로 하는 모든 CCU 기술에 재료적 측면으로 접목 및 활용이 가능할 것으로 판단된다.

수열합성경화체의 1차 양생조건에 따른 수화특성 (Hydration Characteristics according to First Curing Condition in Solid Hydrated by Hydro-Thermal Synthesis Reaction)

  • 김진만;정은혜;박선규
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.543-548
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    • 2008
  • 프리캐스트 제품은 소요의 강도를 단기간에 얻기 위하여 일반적으로 상압 증기양생을 실시하며, 칼슘-실리케이트의 수열합성반응을 이용할 경우 1차 양생 이후에 오토클레이브 양생이라는 2차 양생도 실시하고 있다. 여기에서 제품의 강도발현에 커다란 영향을 미치는 양생 방법의 경우, 2차 양생 방법에 대한 연구는 각종 연구로 부터 수열반응에 적합한 조건이 구명되는 등 많은 연구가 수행되었으나, 1차 양생 방법에 대한 검토는 아직 미비한 실정이며 생산업체별로 양생 방식을 달리하여 제품을 생산하고 있어 제품의 소요강도 획득에 문제점을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 수열합성 경화체에 있어서 보다 높은 강도를 얻기 위한 1차 양생 방법에 대한 자료를 얻고자 실험적 연구를 수행하였다. 즉 수열합성 경화체에 있어서 1차 양생 방법을 건식과 건/습식 그리고 습식으로 실시한 후에 각각의 시험체에 대하여 수화특성을 알아보기 위하여 SEM, XRD, DT-TGA 및 porosimeter 시험을 실시하였으며, 강도 특성을 알아보기 위하여 압축강도 시험을 실시하였다. 측정 결과, 1차, 2차 양생 후 각 양생조건에 따른 시험체의 압축강도는 건/습식 양생조건이 강도발현에 유리한 것으로 나타났으며, 그 차이는 크지 않은 것을 알 수 있었다. 수화도 분석을 위한 SEM, XRD 및 DT-TGA의 측정 결과, 건/습식 양생조건의 경우가 건식과 습식 양생조건에 비해 가장 많이 수화가 진행된 것을 알 수 있었고, porosimeter의 측정 결과에 있어서도 건/습식 양생조건이 강도특성에 유리한 공극특성을 갖는 것으로 나타났다.

천연 캐슈너트 외피유를 이용한 에폭시 수지의 가교 (Curing of Epoxy Resin with Natural Cashew Nut Shell Liquids)

  • 나창운;고진환;변준형;황병선
    • Composites Research
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    • 제21권1호
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    • pp.16-21
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    • 2008
  • 일반적인 아미드형 가교제(HD)를 함유한 에폭시 수지의 가교거동을 캐슈너트 외피유(CNSL) 및 CNSL-포름알데하이드 수지(CFR) 그리고 피마자유 존재 하에서 시차열량계(DSC)를 이용하여 조사하였다. 가교반응에 대한 활성화 에너지를 여러 가지 가열속도에서 비등온 DSC 열량그래프로부터 계산하였다. 피마자유 존재 하에서 에폭시 수지의 가교는 1단계 반응을 나타낸 반면 CNSL 및 CFR 존재 하에서는 2단계 가교거동을 나타내었다. 즉, 에폭시 수지/CNSL(혹은 CFR)/HD 블렌드의 경우 경쟁적인 가교반응이 나타났다. HD가 없는 에폭시 수지/CNSL(혹은 CFR) 블렌드의 경우 CFR 시스템이 CNSL보다 낮은 가교엔탈피 값을 나타내었고, CNSL 및 CFR 함량이 증가할수록 가교활성화 에너지는 증가하였다.

양생온도가 플라이애시 기반 시멘트 ZERO 모르타르의 강도에 미치는 영향 (Influence of Curing Temperature on the Strength Properties of Fly Ash Based Cement ZERO Mortar)

  • 강현진;고경택;류금성;이장화;김성욱
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.665-668
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    • 2008
  • 포틀랜드 시멘트는 전 세계적으로 매년 15억 톤을 생산하고 있으며, 이로 인해 전체의 배출량에 7% 이상의 CO$_2$ 가스 배출로 많은 지구환경을 지속적으로 오염을 시키고 있다. 그리고 화력발전소에서 발생하는 산업부산물인 플라이애시를 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트에 재활용하고 있으나, 50% 이상을 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 따라서 본 연구에서는 플라이애시 기반 모르타르의 양생 온도(30, 60, 90$^{\circ}$C)가 강도에 미치는 영향을 검토하였으며, 각각의 양생온도별 중량변화와 pH 변화를 검토하였다. 실험결과 재령초기에 고강도가 요구되는 콘크리트의 경우 90$^{\circ}$C의 양생이 적절하며, 재령 28일에서 높은 강도가 요구되는 경우 60$^{\circ}$C가 효율적인 것으로 판단된다. 또한 pH 변화와 압축강도 결과는 관계가 있는 것으로 판단되나 중량변화는 관계가 없는 것으로 나타났다.

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3성분계 무기결합재의 양생방법에 따른 강도특성 (Strength Characteristic according to the Curing Method of the Ternary System Inorganic Binder)

  • 이진우;이윤성;이상수;송하영
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2013년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.33-34
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    • 2013
  • Recently, as the policy of state that it is the low carbon green growth is promoted, the effort for reducing the CO2 gas generation ejected from the construction industry in the cement production is continued. That is, the method using the mineral admixtures including the silica fume and red mud, silica fume and etc. it is the industrial byproduct with the method solving the exhaustion problem of the environmental contamination settlement and natural resources, the great quantity as the cement substitute material is examined. Accordingly, in this research, the strength characteristic of the curing body differentiating the curing method of the ternary system inorganic binder using the blast furnace slag and red mud, silica fume and etc. as the cement substitute material tried to be examined.

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Effects of carbonation on hydration characteristics of ordinary Portland cement at pre-curing condition

  • Kim, Gwang Mok
    • 도시과학
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    • 제11권1호
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    • pp.21-28
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    • 2022
  • Raman spectroscopy is effective to investigate functional groups via molecular vibration. The technique offers the structural information of compounds including subtle changes in the chemical composition of local atomic coordination without critical damage. Thus, the effect of carbonation on the hydration characteristics of Portland cement under pre-curing conditions for carbonation was investigated via Raman spectroscopy in the present study. Gaseous CO2 was injected within 60 seconds, and the reaction time was varied from 0 minute to 90 minutes. The test results indicated that the Ca/Si ratio of C-S-H reduced immediately after mixing and then the C-S-H with a relatively high Ca/Si ratio coexisted as the reaction time increased. The calcium carbonates formed in the present study included calcite and amorphous calcium carbonates. The test results via Raman spectroscopy provide valuable information about the carbonation characteristics of OPC under pre-curing conditions for carbonation.

난각으로부터 합성된 초미립 CaO 분말을 이용한 C3S, C2S, C3A 분말 합성 및 혼합 경화체에 미치는 C3A 함량의 영향 (Synthesis of C3S, C2S, C3A Powders using Ultra-fine Calcium Oxide Powder Synthesized from Eggshell and Effect of C3A Content on Hardened Mixed Aggregates)

  • 공헌;권기범;박상진;노효섭;이상진
    • 한국분말재료학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.493-501
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    • 2019
  • In this work, ultra-fine calcium oxide (CaO) powder derived from eggshells is used as the starting material to synthesize mineral trioxide aggregate (MTA). The prepared CaO powder is confirmed to have an average particle size of 500 nm. MTAs are synthesized with three types of fine CaO-based powders, namely, tricalcium silicate (C3S), dicalcium silicate (C2S), and tricalcium aluminate (C3A). The synthesis behavior of C3S, C2S and C3A with ultra-fine CaO powder and the effects of C3A content and curing time on the properties of MTA are investigated. The characteristics of the synthesized MTA powders are examined by X-ray diffraction (XRD), field emission-scanning electron microscope (FE-SEM), and a universal testing machine (UTM). The microstructure and compressive strength characteristics of the synthesized MTA powders are strongly dependent on the C3A wt.% and curing time. Furthermore, MTA with 5 wt.% C3A is found to increase the compressive strength and shorten the curing time.

3성분계 무시멘트 경화체의 양생방법에 따른 강도특성 (Strength Property of Ternary System Non-Cement Matrix according to the Curing Method)

  • 이진우;이상수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.389-396
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    • 2014
  • 본 연구는 $CO_2$발생으로 인한 지구 온난화에 따른 해결책으로 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등을 시멘트를 대체하기 위한 기초적인 연구를 수행한 것으로 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 및 알칼리 자극제를 사용하여 시멘트와 같은 성질을 가지는 경화체의 제조가 가능한지에 대한 실험적 검토를 실시하였다. 이를 위하여 시멘트 대체재로 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등의 무기결합재와 수산화나트륨(NaOH), 규산나트륨($Na_2SiO_3$)등을 사용하여 비빔시간 변화에 따른 강도특성을 선행실험에 실시하였다. 선행실험을 바탕으로 본 실험에서는 기건양생, 수중양생, 피막양생, 한지양생을 실시함으로써 경화체의 강도특성에 대하여 분석을 실시하였다. 그 결과, 수중양생 $80^{\circ}C$의 경우 재령 28일에서 압축강도 및 휨강도가 가장 우수하였으며 무시멘트 경화체의 제조가 가능해서 친환경적인 콘크리트 생산에 커다란 영향을 미칠 수 있을 것으로 판단된다.

견직물의 물성과 염색성 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Physical and Dyeing Properties of Silk Fabrics)

  • 장병호;박성윤
    • 한국염색가공학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.122-130
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    • 1992
  • To improve the physical properties and the dyeing properties of silk, the silk fabric was treated with urea resin and reactive dyeing. The effects of urea resin concentration, pH of padding bath and curing condition were investigated in order to find optimum condition and the following results are obtained The optimum condition for the crease recovery of silk fabric was urea resin concentration of 80 g/ι, pH of 7, the curings temperature of about 135$^{\circ}C$, and the curing time of 3 minutes. The crease recovery and the thermal insulation ratio of silk fabric were increased by the above treatment. K/S increased as the adding amount of Na$_2$SO$_4$ increased, K/S, however was not affected by the adding amount of Na$_2$CO$_3$. Co1or fastness of the dyed fabrics treated with urea resin were improved slightly compared with untreated ones.

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3성분계 무기결합재의 80℃ 수중양생 시간변화에 따른 강도특성 (Strength Characteristic according to the 80℃ Water Curing Time Variation of the Ternary System Inorganic Binder)

  • 이진우;이상수;송하영
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2014년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.100-101
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    • 2014
  • The global warming because of the CO2 emission and solution about this emerge as the international enviroment problem. Particularly, it is the absolutely it is needed for reducing the CO2 in the cement industry and harmful material actual condition. And the construction of home and abroad and material manufacturers tries for the technology development for the carbon dioxide and harmful material reduction which the portland cement in manufacture is usually emitted along with the increase of concerns about the environment-friendly concrete and panel. Therefore, in this research, the compressive strength of the inorganic binder and flexural strength tries to be measured in order to draw the inappropriate high temperature cure time of the ternary system inorganic binder using the blast furnace slag, red mud, silica fumewhich is the industrial byproduct with the cement substitute material, and etc.

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