온실 가스의 대부분을 차지하는 이산화 탄소는 시멘트 제조과정에서 많이 발생한다. 최근에 배출된 이산화 탄소를 활용하기 위한 방안으로 탄산화 양생 기법이 연구 중이다. 탄산화 양생은 굳지않은 콘크리트의 초기 강도 발현을 급속으로 증진 시킨다. 본 연구에선 탄산화 양생의 효율을 높이고 정량적으로 평가를 하였다. (1) 압력 챔버 내 시편에 이산화 탄소를 350 kPa로 가압하여 양생하는 방법, (2) 챔버 내 시편을 이산화 탄소 농도 20%와 상대습도 75±5%의 조건에서 양생하는 방법을 활용하였다. (1)번 양생 기법에서 이산화 탄소 압력 감소량을 모니터링하여 반응한 이산화 탄소 양을 정량적으로 평가하였다. 또한, 시편을 크기별로 달리하여 탄산화 양생이 미치는 영향을 평가하였다.

본 연구에서는 저탄소 친환경 콘크리트의 일반적인 원재료로 널리 알려져 있는 플라이애시, 고로슬래그미분말을 혼합하여 알칼리 활성화 결합재를 제작한 후, 양생 조건에 따른 내구성을 파악하고자, 탈형한 시험체를 15 및 25°C의 해수에 양생 시켜 재령 91일까지의 내구 특성을 살펴보았다. 플라이애시와 고로슬래그미분말의 혼합비에 대해서 일부 혼합에 대해서는 재령 28일에 비해 재령 91일에서 흡수율 증가 및 강도 감소를 나타났지만, 그 이외에는 양생 조건에 관계없이 재령에 따라 흡수율 감소 및 강도 증가를 보여주었다.

In this research work, the effect of seawater in the synthesis of fly ash based geopolymer was investigated. Fly ash as a binder was mixed with alkaline activator. The activator used was a mixture of NaOH solution and liquid sodium silicate. The NaOH solution was prepared by dissolving NaOH pellets in seawater to 10mol/L. In this study, compressive strength testing, X-ray diffraction, mercury intrusion porosimetry, scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy, and analyses for acid- and water-soluble chloride contents were carried out on hardened geopolymer paste samples.

This paper investigates the strength properties of ground granulated blast furnace slag(GGBFS) with magnesium sulfate(MgSO4). GGBFS was replaced with 1, 2, 3, 4, and 5% MgSO4 by weight. Mixtures of sodium hydroxide(NaOH) and sodium silicate(Na2SiO3) were used as the alkaline activator; a mixture of 5% NaOH and 5% Na2SiO3, and a mixture of 10% NaOH and 10% Na2SiO3 by slag weight. The added activators were dissolved in the water, and the weight ratio of water to slag was 0.45. This study was performed using compressive strength testing, ultrasonic pulse velocity(UPV), water absorption and X-ray diffraction(XRD). In this study, the strength of hardened samples decreases with increasing MgSO4 content. In addition, the water absorption of samples increases and UPV decreases, with the increase of MgSO4 content. Brucite, gypsum and M-S-H(magnesium silicate hydrate) are present in the XRD patterns of the hardened samples.

This paper investigates the strength properties of ground granulated blast furnace slag(GGBFS) with magnesium sulfate(MgSO4). GGBFS was replaced with 1, 2, 3, 4, and 5% MgSO4 by weight. Mixtures of sodium hydroxide(NaOH) and sodium silicate(Na2SiO3) were used as the alkaline activator; a mixture of 5% NaOH and 5% Na2SiO3, and a mixture of 10% NaOH and 10% Na2SiO3 by slag weight. The added activators were dissolved in the water, and the weight ratio of water to slag was 0.45. This study was performed using compressive strength testing, ultrasonic pulse velocity(UPV), water absorption and X-ray diffraction(XRD). In this study, the strength of hardened samples decreases with increasing MgSO4 content. In addition, the water absorption of samples increases and UPV decreases, with the increase of MgSO4 content. Brucite, gypsum and M-S-H(magnesium silicate hydrate) are present in the XRD patterns of the hardened samples.

본 연구에서는 해수 침지 온도에 따른 비소성 시멘트 경화체의 물리적 및 역학적 특성에 대해 비교 분석하였다. 비소성 시멘트는 플 라이애시와 고로슬래그미분말을 6:4, 7:3 및 8:2의 중량비로 혼합하여 수산화나트륨과 액상규산나트륨으로 알칼리 활성화 하여 제작되었다. 알칼리 활성화를 위한 활성화제는 플라이애시와 고로슬래그미분말을 혼합한 중량의 5%로 하였으며, 화학첨가제로 탄산칼슘이 사용되었다. 본 연구에서는 알칼리 활성화된 시험체들을 3가지 다른 온도(5°C, 15°C 및 25°C)의 해수에 각각 침지 시킨 후, 침지 재령 3일 및 28일에 대해 경 화체의 압축 강도, 밀도 및 흡수율을 측정하였으며, 해수 침지 재령 28일에 대해서는 XRD 및 SEM 시험 분석을 실시하였다. 또한, 해수 침지 재 령 28일에 대하여 시험체들 내의 수용성 염화물(자유염화물) 및 산-가용성 염화물(총염화물) 함유량을 측정하여 분석하였다. 본 연구에서 해수 온도별로 침지시킨 플라이애시-고로슬래그미분말 혼합 알칼리 활성화 경화체는 플라이애시 혼합률이 증가함에 따라 밀도 감소, 흡수율 증가 및 강도가 감소하는 경향을 나타냈다. 또한 플라이애시 혼합률이 증가할수록 시험체 내의 수용성 염화물 및 산-가용성 염화물의 양이 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제작된 플라이애시-고로슬래그미분말 혼합 알칼리 활성화 경화체는 노출된 해수 온도 영향으로 인한 강도 차이 는 없는 것으로 판단되며, 플라이애시와 고로슬래그미분말의 혼합중량비에 따라 강도 특성이 달라지는 것으로 나타났다.

This paper presents an investigation of the mechanical properties on alkali-activated binders immersed in sea water. The alkali-activated binders were synthesized using blended binder(Class F fly ash; FA and ground granulated blast furnace slag; GGBFS) and alkali activator(sodium hydroxide and sodium silicate). Binders were prepared by mixing the FA and GGBFS in different blend ratios of 6:4, 7:3 and 8:2. The alkali activators were used 5wt% of blended binder, respectively. Calcium carbonate was used as an chemical additive. The compressive strength and absorptiion were measured at the age of 3, 7 and 28 days, and the XRD and SEM tests were performed at the age of 28 days.

본 연구는 혼합 활성화제에 의한 알칼리 활성화 슬래그 시멘트(AASC)의 역학적 특성에 관한 연구이다. 사용된 활성화제는 황산칼슘(CaSO4, 이하 CS), 황산나트륨(Na2SO4, 이하 SS) 및 수산화나트륨(NaOH)이다. 황산염은 슬래그 중량의 2.5, 5.0, 7.5 및 10.0%로 치환하여 사용하였으며, NaOH는 2M 및 4M 농도의 수용액으로 사용하였다. 본 연구에서는 황산염(CS 및 SS) 치환율에 따른 배합(4가지 배합)과 2M 및 4M의 각각의 NaOH 수용액에 치환된 황산염을 혼합하여 시험체를 제작하였다. 시험체는 총 24가지의 배합에 따라 페이스트로 제작되었으며, 물－결합재 비는 0.5로 하였다. 경화된 시험체에 대해서 압축강도, 휨강도, 초음파속도(UPV), 흡수율 및 XRD 분석을 수행하였다. CS의 활성화제를 사용한 경우는 7.5% CS 치환율, 2M NaOH 수용액+ 5.0% CS 치환율 및 4M NaOH 수용액+ 5.0% CS 치환율의 시험체에서 최고의 압축강도를 나타내었다. 또한, SS의 활성화제를 사용한 경우는 10.0% SS 치환율, 2M NaOH + 7.5% SS 치환율 및 4M NaOH + 2.5% SS 치환율에서 최고의 압축강도 발현을 나타내었다. 휨강도, UPV 및 흡수율은 압축강도 발현 결과와 유사한 경향을 나타내는 것을 알 수 있었으며, XRD 분석결과 시험체 내에 생성된 반응물질은 ettringite, CSH 및 실리케이트계 수화물인 것으로 나타났다. AASC에서 황산염과 NaOH의 혼합 사용은 황산염의 단독 사용의 경우와 비교하여 일정 수준의 농도 범위에서 강도를 향상시키고 조직을 치밀화 시키는 등의 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.

본 연구는 MgO를 0~16% 사용한 알칼리 활성화 슬래그 시멘트 (AASC)의 강도와 건조수축 특성에 관안 연구이다. 고로슬래그 미분말 (GGBFS)는 KOH를 활성화제로 사용하였고, 활성화제의 농도는 2M과 4M이다. MgO는 GGBFS의 중량에 대해 치환하였고 물-결합재 비 (w/b)는 0.5이다. 실험결과, 높은 MgO 치환율은 높은 수화반응으로 모든 재령에서 높은 압축강도를 나타내었다. 압축강도와 초음파속도 (UPV)는 MgO의 양이 증가함에 따라 증가되었다. AASC의 건조수축은 MgO의 양이 증가함에 따라 감소하였다. SEM 결과를 통해 높은 양의 MgO 시험체는 치밀한 반응 생성물질이 만들어 진 것을 확인할 수 있다.