물-결합재비에 따른 알칼리 활성 슬래그 모르타르의 초기 재령 특성에 관한 연구

A Study on Early Age Properties of Alkali Activated Slag Mortar According to Water/Binder Ratio

최근 시멘트 제조시 발생되는 다량의 이산화탄소로 인한 온난화 현상이 심각한 실정이며, 이러한 환경문제와 자원 고갈 문제를 동시에 해결하기 위해 고로슬래그와 같은 산업부산물을 콘크리트 배합에 사용하는 사례가 증가하고 있다. 일반적으로 고로슬래그는 대체율 20~50%의 범위에서 가장 많이 사용되고 있으나, 최근에는 고로슬래그를 100% 사용한 알칼리 활성 슬래그 콘크리트의 개발 및 실용화 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 고강도 알칼리 활성 콘크리트의 구조 부재 적용을 위한 기초 자료를 확보하기 위해 알칼리 활성화 슬래그 모르타르의 초기 재령특성을 조사하였다. 물-결합재비(W/B)는 0.3, 0.4, 0.5의 3수준으로 하고 알칼리 활성화제인 NaOH를 슬래그 질량대비 4%, 8%, 12% 첨가한 AAS 모르타르의 압축강도, 플로우, 초결과 종결, 초음파속도를 측정하였다. 그 결과, 물-결합재비가 낮을수록 높은 압축강도가 발현되었으나 시간 경과에 따라 플로우가 저하하고 응결시간이 빨라지는 것으로 나타나 고강도 알칼리 활성 콘크리트를 제조하기 위해서는 적절한 유동화제의 사용이 필수적이라고 판단된다.

Recently, the cement industries brought very severe environment problems such as resource depletion and global warming with massive carbon dioxide during its production. The number of cases using industrial by-products such as the ground granulated blast furnace slag (GGBFS) in concrete mixtures is increasing to resolve the environmental issue. GGBFS is mainly used in the range between 20 to 50% to replace cement, but nowadays lots of researches are carried out to develop the alkali-activated slag (AAS) concrete with no cement. In this study, the early age properties of alkali activated slag (AAS) mortar are investigated to obtain the fundamental data for AAS concrete application to structural members. The experimental variables were the water-binder ratios of 0.3, 0.4, and 0.5 and NaOH as the alkali activator of 4%, 8%, and 12% by the mass of GGBFS, and compressive strength, flow, setting time, and ultrasonic pulse velocity of AAS mortars were measured and analyzed. It is found from the test results that as the normal concrete the lower W/B, the higher compressive strength. However, superplasticizer has to be used for producing high strength AAS concrete because the workability of AAS mortar are significantly lowered.