Strength Properties of Cement Composites with Varying Spent Coffee Ground Pellet Ash Replacement Ratios and their Applicability as Admixtures
본 연구는 SCGPA(Spent Coffee Grounds Pellet Ash)를 활용하여 다양한 혼합비율로 시멘트 복합체를 제작함으로써 SCGPA 의 신규 건설 재료로서의 적용 가능성을 확인하는 것을 목적으로 한다. 강도 시험 결과, 28일 압축강도 36.31 MPa 및 휨강도 12 MPa 를 나타낸 혼합비가 최적 혼합비로 도출되었으며, SCGPA의 시멘트 치환율이 증가함에 따라 복합체의 전반적인 강도 특성이 감소하는 경향성을 발견하였다. SEM 및 XRD 분석 결과, SCGPA는 최대 10%의 적절한 치환율을 적용할 경우 큰 강도의 저하를 일으키지 않고 시멘트 대체재로 기능할 수 있음이 확인되었다. 본 연구 결과를 바탕으로, 고품질의 굵은 골재를 함께 사용하여 콘크리트를 생산할 경 우, 30 MPa 이상의 압축강도를 가진 구조용 콘크리트도 제조할 수 있을 것으로 기대된다.
In this study, we evaluated the applicability of spent coffee ground pellet ash (SCGPA) as a new construction material by incorporating it into cement composites with various mixing ratios. The strength tests reveal that the optimal mixing ratio results in a 28-day compressive strength of 36.31 MPa and a flexural strength of 12 MPa. The results also show that as the replacement ratio of SCGPA in cement increases, the overall composite strength decreases. Scanning electron microscopy and X-ray diffraction analyses confirmed that SCGPA can function as a cement substitute without substantially reducing its strength when the replacement ratio is maintained at or below 10%. The findings of this study demonstrate that structural concrete with a compressive strength exceeding 30 MPa can be produced by combining SCGPA with high-quality coarse aggregates.