Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute (한국건설순환자원학회논문집)

Korean Recycled Construction Resources Institute (한국건설순환자원학회)
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Effect of Bio-Sulfur Modified by Slaked Lime on Cement Hydration Properties

소석회에 의해 개질된 바이오 황이 시멘트 수화 특성에 미치는 영향

  • Woong-Geol Lee (Research Center of Advanced Convergence Processing on Materials, Kangwon National University) ;
  • Lae-Bong Han (ECOBio Holdings Co., Ltd.) ;
  • Sung-Hyun Cho (ECOBio Holdings Co., Ltd.) ;
  • Pyeong-Su Lee (ECOBio Holdings Co., Ltd.) ;
  • Myong-Shin Song (Research Center of Advanced Convergence Processing on Materials, Kangwon National University)
  • 이웅걸 (강원대학교 재료융합공정연구소) ;
  • 한래봉 (에코바이오홀딩스(주)) ;
  • 조성현 (에코바이오홀딩스(주)) ;
  • 이평수 (에코바이오홀딩스(주)) ;
  • 송명신 (강원대학교 재료융합공정연구소)
  • Received : 2023.11.20
  • Accepted : 2023.11.28
  • Published : 2023.12.30
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Abstract

The use of sulfur(S) in concrete has been variously studied as a way to improve salt resistance in concrete. However, sulfur is a solid material and is difficult to powder, which has disadvantages in its usability as an admixture or mixture for cement and concrete. For these problem, polymers such as dicyclopentadiene have been used to modify sulfur, but this also exists in a sticky state after modifying and does not improve the fundamental problem. So, reforming sulfur with slaked lime and the effect on cement hydration was examined by reforming sulfur with slaked lime, and the following conclusions were obtained. Depending on the reaction conditions, slaked lime modified bio-sulfur exists in a slurry state containing unreacted sulfur, unreacted slaked lime, calcium-sulfur(Ca-S) compounds and water. When slaked lime modified bio-sulfur is used as a cement mixture, salt resistance of concrete with slaked lime modified bio-sulfur is to be superior to that of plain concrete. This is believed to be because structure of cement hydrates with slaked lime modified bio-sulfur is to be more dense to that of plain cement hydrates by the continued presence of ettringite and can be used as a cement mixture in concrete.

콘크리트의 염해저항성을 향상시키기 위한 방법으로 콘크리트에 황(S)을 사용하는 것이 다양하게 연구되어 왔으나, 유황은 고체로 존재하고 분말화가 어렵기 때문에 시멘트, 콘크리트 등의 혼화제나 혼합물로 활용하기 어려운 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 디시클로펜타디엔 등의 고분자를 사용하여 황을 개질한 바 있으나, 이 역시 개질 후 끈끈한 상태로 존재하여 근본적인 문제를 개선하지 못한다. 이에 새롭게 개질한 바이오 황이 시멘트 수화에 미치는 영향을 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 소석회 개질 바이오 황은 반응 조건에 따라 미반응 황 및 소석회, 칼슘-황(Ca-S) 화합물 및 물을 함유한 슬러리 상태로 존재한다. 소석회 바이오 황을 시멘트 혼합물로 사용하는 경우, 소석회 개질 바이오 황을 첨가한 모르타르의 내염해성은 일반 모르타르에 비해 우수하며, 이는 소석회 개질 바이오 황을 함유한 시멘트 수화물의 구조가 ettringite의 지속적인 존재로 인해 일반 시멘트 수화물의 구조보다 더 치밀하기 때문인 것으로 판단된다.

Keywords

Acknowledgement

본 연구은 환경부의 재원으로 한국환경산업기술원의 녹색혁신기업 성장지원 프로그램(R&D) 사업의 지원을 받아 수행된 연구를 통해 작성되었습니다(과제번호: 2022003160003).

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