• 제목/요약/키워드: carbon dioxide curing

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pH Swing법을 활용한 이산화탄소 반응경화형 시멘트 경화체의 CO2 고정화 성능 및 기계적 물성 개선 (Improving the CO2 Sequestration Capability and Mechanical Properties of CO2 Reactive Cement Paste Using pH Swing Method)

  • 조성민;김경률;배성철
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.115-116
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    • 2023
  • This study aims to investigate and improve the carbon dioxide sequestration capability and the mechanical properties of non-hydraulic low calcium silicate cement especially designed for CO2 reaction and ordinary Portland cement subjected to the carbonation curing facilitating pH swing method. Nitric acid (HNO3) was utilized as an liquid for the mixing of cement paste to enhance the initial dissolution of Ca ions from the cements by promoting low pH environment and prevent the direct precipitation of Ca with the anion, owing to the high solubility of Ca(NO3)2 in water. The results presented that the higher the concentration of HNO3, the higher the compressive strength and CO2 sequestration (until 0.1 M). Ca dissolution caused by the harsh acid attack onto the anhydrous cement particle lead to the higher carbonation reaction degree, forming abundant CaCO3 crystals after the reaction. However, cement paste mixed with excessively high concentration of HNO3 presented deterioration due to the too harsh pH environment and abundant NO3- ions which are known to retard the reaction of cement.

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Na/Al 비와 양생온도가 지오폴리머의 백화억제에 미치는 영향 (Influence of Na/Al Ratio and Curing Temperature of Geopolymers on Efflorescence Reduction)

  • 김병관;허예은;전철민;이수정
    • 자원리싸이클링
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    • 제27권6호
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    • pp.59-67
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    • 2018
  • 백화는 시멘트 콘크리트의 표면에 흰 가루 물질이 생성되는 것으로 이 현상은 지오폴리머에서도 나타난다. 지오폴리머의 백화는 알칼리 자극제의 나트륨과 대기 중 이산화탄소가 반응하여 나트륨 탄산염 물질이 지오폴리머 표면에 나타나 발생한다. 본 연구에서는 비산재 기반 지오폴리머의 Na/Al 비를 조절하거나 양생온도와 가열 양생 기간을 변화시켰을 때 2차 백화를 억제할 수 있는지 검토하였다. 지오폴리머의 28일 압축강도는 Na/Al 비가 0.8인 시료보다 Na/Al 비가 1.0인 시료에서 높게 나타났으며, 양생온도가 높고 가열 양생 기간이 길수록 강도는 높게 나타났다. 한편 백화는 Na/Al 비가 1.0인 시료의 경우 양생온도가 높고 가열 양생 기간이 길수록 적게 나타났다. Na/Al 비가 0.8인 시료에서는 Na/Al 비가 1.0인 시료에서 보다 백화가 더 빠르게 나타났다. 비산재 기반 지오폴리머의 2차 백화 발생을 억제하기 위해서는 Na/Al 비를 1.0으로 유지하는 것과 양생온도를 높이고 가열 양생 시간을 길게 하는 것이 유리할 것으로 생각된다.

제조및 포장조건에 따른 비등정의 안정성 비교 (The Effect of Manufacturing and Packaging Conditions on the Stability of Effervescent Tablets)

  • 차봉진;김근혁;권종원;양중익;민신홍
    • 약학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.60-63
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    • 1987
  • The effect of manufacturing and packaging conditions on the stability of effervescent tablets has been studied. Mixtures of sodium bicarbonate and tartaric acid were compressed at tabletting forces of 3,6, and 9 ton force. Tablets were more than simple physical mixture but the effect of tabletting force has not been found in this force range. "Curing" the tablet by heating it to $90^{\circ}C$ was effective on increasing the stability and the silica gel in the aluminium pouch stabilized the system. The equipment measuring the carbon dioxide pressure in this experiment was very useful in evaluation of the effervescent tablets.t tablets.

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Microstructure modeling of carbonation of metakaolin blended concrete

  • Wang, Xiao-Yong;Lee, Han-Seung
    • Advances in concrete construction
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    • 제7권3호
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    • pp.167-174
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    • 2019
  • Metakaolin (MK), which is increasingly being used to produce high performance concrete, is produced by calcining purified kaolinite between 650 and $700^{\circ}C$ in a rotary kiln. The carbonation resistance of metakaolin blended concrete is lower than that of control concrete. Hence, it is critical to consider carbonation durability for rationally using metakaolin in the concrete industry. This study presents microstructure modeling during the carbonation of metakaolin blended concrete. First, based on a blended hydration mo del, the amount of carbonatable substances and porosity are determined. Second, based on the chemical reactions between carbon dioxide and carbonatable substances, the reduction of concrete porosity due to carbonation is calculated. Furthermore, $CO_2$ diffusivity is evaluated considering the concrete composition and exposed environment. The carbonation depth of concrete is analyzed using a diffusion-based model. The proposed microstructure model takes into account the influences of concrete composition, concrete curing, and exposure condition on carbonation. The proposed model is useful as a predetermination tool for the evaluation of the carbonation service life of metakaolin blended concrete.

초기 재령에서 비소성 황토 혼입율에 따른 콘크리트의 강도 발현 분석 (Analyzing the Strength Development of Concrete with Function of Non-Sintered Hwangto Admixture Ratio at Early Ages )

  • 김태형;김원창;최형길;최희용;이태규
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.39-40
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    • 2023
  • In this study, the compressive strength development was analyzed at early ages of concrete specimens admixed with non-sintered hwangto to reduce the CO2 emissions generated during cement production. The W/B of the specimens was set at 0.41, the percentage of non-sintered hwangto admixture was set at three levels of 15, 30, and 45%, and the compressive strength were measured at 1, 3, 7, and 28 days. The results showed that the compressive strength decreases as the percentage of non-sintered hwangto increases, but the strength development rate increases, and the NHTC41-15 test specimen developed a compressive strength close to NC41 at 28 days.

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고성능 감수제가 혼입된 기경성 석회 모르타르의 탄산화 반응 및 강도발현 특성 (Carbonation Reaction and Strength Development of Air Lime Mortar with Superplasticizer)

  • 강성훈;황종국;권양희
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제35권7호
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    • pp.179-186
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    • 2019
  • Air lime is a traditional building material of Korea. It had been used in roofs, walls, floors and masonry joints of traditional buildings until the advent of Portland cement. However, due to its low strength and durability, the lime is currently avoided as a repair or restoration material for the preservation of architectural heritage. Furthermore, due to the current practice of using hydraulic materials such as Portland cement, understanding of the material characteristics of air lime is very poor in practice. In this context, this study intended to improve the mechanical properties of the air lime mortar by reducing water contents, and also the carbonation reaction of the mortar was quantitatively evaluated to clearly understand the characteristics of this material. Accordingly, air lime mortar with a water-to-binder ratio of 0.4 was manufactured using polycarboxylate-type superplasticizer. During the 7 days of sealed curing period, the mortar did not harden at all. In other words, there was no reaction required for hardening since it could not absorb carbon dioxide from the atmosphere. However, once exposed to the air, the compressive strength of the mortar began to rapidly increase due to the carbonation reaction, and the strength increased steadily until the 28th day; after then, the strength development was significantly slowed down. On the 28th day, the mortar exhibit a compressive strength of about 5 MPa, which is equivalent to the European standard regarding strength of hydraulic lime used for preservation of architectural heritage.

양생방법에 따른 알칼리 및 황산염 복합자극제를 사용한 비소성 시멘트 모르타르의 특성 (Properties of Non-Sintered Cement Mortar using Alkali and Sulfate Mixed Stimulants Accroding to Curing Method)

  • 박성준;김지훈;형원길
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.237-244
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    • 2015
  • 시멘트는 건설 산업의 발전과 비례하여 눈부신 발전을 이루었다. 그러나 이산화탄소의 발생량 또한 매우 치명적이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 이산화탄소의 배출이 적은 시멘트의 개발이 시급한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 시멘트의 대체제로 소성과정이 없어 에너지 손실률이 낮으며 이산화탄소의 배출량이 적은 비소성 시멘트(Non-Sintered Cement, 이하 NSC) 모르타르를 개발하고자 하였다. 산업 부산물인 고로슬래그 미분말(Granulated ground Blast Furnace Slag, 이하 GBFS)에 이를 활성화시키기 위한 자극제를 배합하였다. 그리고 GBFS와 자극제의 배합비율이 어떠한 양생조건에서 우수한 지를 알아보기 위해 각각의 양생조건에 따른 휨 및 압축강도, 그에 따른 수화 반응 생성물과 메커니즘을 알아보기 위해 SEM, XRD 실험을 진행하였고, 또한 화학저항성, pH측정, 염화물 이온 침투 저항성 및 탄산화 촉진실험을 실시하여 내구성을 알아보았다. 실험 결과 보통 포틀랜드 시멘트와 비교하여 전체적으로 우수한 특성과 내구성을 보여주었고, 콘크리트 2차 제품으로 개발하여 경제성 향상, 친환경적인 제품 생산, 환경문제 및 에너지 절약에 큰 이바지를 할 것으로 기대된다.

고로슬래그와 환원슬래그를 기반으로 한 저에너지양생용 결합재를 사용한 압출성형패널의 최적배합 (Optimum Mix of Extrusion panel Using Low Energy Curing Admixture (LA) based on Ground Granulated Blast-Furnace Slag and Ladle Furnace Slag)

  • 김하석;백대현;이세현
    • 자원리싸이클링
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    • 제24권2호
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    • pp.13-22
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    • 2015
  • 건설 분야 중 건설 재료와 건자재 산업에서 발생하는 $CO_2$는 약 6,700만톤으로 건설 분야에서 발생하는 $CO_2$의 약 30%를 점유하고 있다. 건설 분야에서 $CO_2$ 저감은 건자재 산업에서 $CO_2$를 발생시키는 2차, 3차 양생을 줄여 소비되는 화석연료 사용과 배출 가스 저감의 조절이 필수적이다. 따라서 본 연구는 저에너지양생용 혼합재(Low energy curing Admixture 이하 LA)를 압출성형패널에 적용한 후 그 혼입량, 섬유종류, 섬유 혼입율에 따른 물리적 특성을 관찰하였다. 섬유종류가 강도에 영향을 나타내는 주요한 인자는 아닌 것으로 나타났으며, LA 혼입율과 섬유 혼입량은 강도에 영향을 주는 주요한 인자인 것으로 나타났다. 특히 LA 혼입율 dl 40% 일 때 가장 높은 강도발현을 나타냈으며, 50% 인 시험체의 경우 강도가 하락하는 결과를 나타냈다, 또한 섬유 혼입율은 휨강도에 크게 영향을 주었으며 혼입율이 증가할수록 휨강도는 증가하는 것으로 나타났다.

슬래그부산물을 자극제로 활용한 고활성 고로슬래그 미분말 모르타르의 압축강도 발현 특성 (Properties of Compressive Strength of Mortar Based on High-activated Blast Furnace Slag using the Slag by-product as an Activator)

  • 이보경;김규용;구경모;신경수
    • 한국건축시공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.37-44
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    • 2014
  • 건설산업에서는 탄산가스 저감을 위해 산업부산물을 다량 활용하는 기술개발을 위한 연구가 이루어지고 있다. 산업부산물 중 특히 고로슬래그 미분말은 잠재수경성에 기인하여 장기강도는 우수하나 초기강도가 낮기 때문에 많은 양을 대체하는데 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 철강공정 중 용선예비처리 공정에서 발생하는 슬래그부산물을 활용하여 고활성 고로슬래그 미분말을 시험 제조후 고활성 고로슬래그 미분말의 모르타르 압축강도 강도발현 특성을 검토하였다. 또한, 고활성 고로슬래그 미분말 단독으로도 경화가 가능한 특징을 고려해서 2차 콘크리트 제품용 결합재로서 활용 가능성을 검토하고자 배합조건에 따른 콘크리트 제조 및 압축강도 발현특성을 검토하였다. 실험변수로써 슬래그부산물의 분말도, 치환율, 양생조건 및 W/B를 설정하였다. 그 결과 슬래그부산물을 자극제로 활용한 고활성 고로슬래그 미분말 모르타르의 압축강도 향상을 확인하였으며 고활성 고로슬래그 미분말이 단독으로도 경화가 가능하기 때문에 양생 및 배합조건을 고려하면 고활성 고로슬래그 미분말을 콘크리트 2차 제품용 결합재로서 활용 가능할 것으로 판단된다.

Work Environments and Exposure to Hazardous Substances in Korean Tire Manufacturing

  • Lee, Na-Roo;Lee, Byung-Kyu;Jeong, Si-Jeong;Yi, Gwang-Yong;Shin, Jung-Ah
    • Safety and Health at Work
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    • 제3권2호
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    • pp.130-139
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    • 2012
  • Objectives: The purpose of this study is to evaluate the tire manufacturing work environments extensively and to identify workers' exposure to hazardous substances in various work processes. Methods: Personal air sampling was conducted to measure polycyclic aromatic hydrocarbons, carbon disulfide, 1,3-butadiene, styrene, methyl isobutyl ketone, methylcyclohexane, formaldehyde, sulfur dioxide, and rubber fume in tire manufacturing plants using the National Institute for Occupational Safety Health Manual of Analytical Methods. Noise, carbon monoxide, and heat stress exposure were evaluated using direct reading instruments. Past concentrations of rubber fume were assessed using regression analysis of total particulate data from 2003 to 2007, after identifying the correlation between the concentration of total particulate and rubber fume. Results: Workers were exposed to rubber fume that exceeded 0.6 mg/$m^3$, the maximum exposure limit of the UK, in curing and production management processes. Forty-seven percent of workers were exposed to noise levels exceeding 85 dBA. Workers in the production management process were exposed to $28.1^{\circ}C$ (wet bulb globe temperature value, WBGT value) even when the outdoor atmosphere was $2.7^{\circ}C$ (WBGT value). Exposures to other substances were below the limit of detection or under a tenth of the threshold limit values given by the American Conference of Governmental Industrial Hygienists. Conclusion: To better classify exposure groups and to improve work environments, examining closely at rubber fume components and temperature as risk indicators in tire manufacturing is recommended.