Isothermal Conduction Calorimetry Analysis of Alkali Activated Slag Binder

In this research, isothermal conduction calorimetry analysis has been conducted to investigate the reactivity of alkali activated slag binders. In order to secure the reactivity and workability of alkali activated slag binders, experiences with various types and concentrations of alkali activators were performed. Isothermal conduction calorimetry were measured with different alkali activators and mass ratio of $SO_3$ to binders as variables, and sodium tripolyphosphate ($Na_2P_3O_{10}$) and hydrated sodium borate ($Na_2B_4O_710H_2O$) were used to control setting time. As a results, alkali activated slag binders required alkali activators with 4 to 5 percent of concentration to accelerate the formation of calcium silicate hydrate(C-S-H) by alkali-activation, and overall heat generation rate delayed as accumulated heat decreased due to the high $SO_3$ contents. Moreover, the use of hydrated sodium borate as setting retarder causes elongated setting time due to delaying heat generation, so it can be considered that setting retarder played an important role in delaying total heat generation rate.

알칼리 활성 슬래그 결합재의 미소수화열 분석

본 연구에서는 알칼리 활성화 슬래그 결합재의 반응성을 정량적으로 살펴보기 위해 미소수화열을 분석을 수행하였다. 알칼리 활성화 슬래그 결합재의 반응성 및 작업성 확보를 위해 다양한 알칼리 자극제의 종류 및 농도에 대해서 실험을 수행하였다. 알칼리 자극제 및 $SO_3$ 질량비를 변화하면서 미소수화열을 측정하였으며, 응결시간 제어를 위해 sodium tripolyphosphate ($Na_2P_3O_{10}$)와 hydrated sodium borate ($Na_2B_4O_710H_2O$)를 적용하였다. 그 결과, 알칼리 활성화 슬래그 결합재는 알칼리 활성에 의해 calcium silicate hydrate(C-S-H)를 촉진하는데 4~5% 농도의 알칼리가 필요한 것으로 나타났으며, $SO_3$ 함량이 높아질수록 누적 발열량이 작아지면서 전반적으로 발열이 지연되는 것으로 나타났다. 또한, 응결 지연제로서 hydrated sodium borate를 사용하였을 경우 발열을 억제하여 지연된 효과를 나타내며, 전체적인 누적 발열을 지연시키는 효과를 보이는 것을 확인할 수 있었다.