• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.333-340
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• 2019

레드머드(Red mud)는 보크사이트(Bauxite)를 원료로 알루미나를 제조하는 공정에서 발생하는 산업부산물이다. 한국의 경우 베이어프로세스 공정을 통하여 Al2O3 1톤을 생산할 경우 함수율 50%의 레드머드가 약 2톤이 발생된다. 강알칼리성의 레드머드를 중화시킴으로서 재활용을 증대시킬 수 있고 보관 및 관리 측면에서 환경부하를 저감시킬 수 있다. 더욱이 재활용하기 위해 가열 및 분쇄 공정이 필요없는 액상화 레드머드에 대한 관심이 증대되고 있다. 따라서 본 논문에서는 질산 및 황산의 첨가량에 따른 액상화 레드머드의 pH 변화를 검토한 후 중화시킨 액상화 레드머드의 첨가량에 따른 시멘트 페이스트의 압축강도 특성을 비교 검토하였다. 그 결과 질산 및 황산으로 중화시킨 액상화 레드머드의 압축강도는 중화하지 않은 액상화 레드머드와 비교하여 상대적으로 높게 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권5호
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• pp.431-439
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• 2022

본 연구에서는 액상 레드머드를 첨가한 시멘트계 재료의 강도저하를 개선하기 위해서, pH가 10~12인 액상 레드머드(LRM)에 황산을 첨가하여 pH를 6~8로 조절한 중화레드머드(LRM+S)를 제조하였다. LRM과 LRM+S를 각각 시멘트 페이스트에 첨가하여 수화열, 압축강도, 수화생성물을 확인하였다. 수화열 측정결과 LRM을 첨가한 시멘트 페이스트는 Plain와 비교하여 발열량이 낮고 수화속도가 지연되었지만, LRM+S를 첨가한 시멘트 페이스트는 Plain의 수화열 피크와 유사하게 나타났다. 압축강도 측정결과 PS-LRM의 압축강도는 모든 재령에서 Plain의 압축강도보다 저하되었고 28일 재령에서 55% 수준을 나타내었다. 반면에 PS-LRM+S의 압축강도는 Plain의 압축강도와 비교하여 28일 재령에서 유사한 수준을 나타내었다. XRD 분석 결과 PS-LRM는 3일부터 Ca(OH)2 피크가 확인되었지만, PS-LRM+S의 경우 Plain과 유사하게 1시간부터 Ca(OH)₂ 피크가 나타났다. 따라서 강알칼리성의 액상 레드머드에 황산을 첨가하여 중화레드머드를 제조하여 시멘트계 재료에 첨가하면 강도저하를 개선할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권3호
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• pp.231-240
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• 2023

본 연구에서는 액상 레드머드를 첨가한 시멘트 모르타르의 활용 가능성을 검토하기 위하여 pH 10~12 인 액상 레드머드(LR)를 황산으로 중화하여 액상 레드머드(SR)를 제조하였으며, 액상 레드머드의 활용가능성을 확인하고자 플로우, 응결시간, 압축강도를 측정하고 XRD, SEM을 통해 화학적 특성을 분석하였다. 플로우 측정결과 MS-LR과 MS-SR의 경우 Plain과 비교하여 플로우 값이 감소하였다. 응결시간 측정결과 Plain과 비교하여 MS-LR 및 MS-SR의 응결시간은 단축되었다. 압축강도 측정결과 Plain과 비교하여 MS-LR의 1d와 MS-SR의 1d 및 3d의 압축강도가 Plain보다 증가하였으며 28d 압축강도 측정결과에서는 MS-LR 및 MS-SR의 압축강도가 Plain과 비교하여 감소하였다. XRD 분석결과 28일의 경우 Plain과 MS-SR의 XRD 패턴이 유사하게 나타나고, MS-LR에서는 새로운 피크가 관찰되었다. SEM 이미지를 분석한 결과 Plain과 MS-SR의 미세구조는 유사하게 관찰되고 있지만, MS-LR의 미세구조는 미세한 섬유상 조직으로 미세구조가 다르게 나타났다. 따라서 중화하지 않은 레드머드 보다 황산으로 중화한 액상레드머드를 시멘트 모르타르에 대체하였을 때 강도개선 효과가 있는 것으로 사료되며 이의 활용가능성을 확인하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권6호
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• pp.693-702
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• 2023

본 연구에서는 산업부산물 레드머드를 건설산업에서의 활용 가능성에 대한 기초 데이터를 분석하기 위해 pH 10~12인 액상 레드머드(LR)를 질산으로 중화하여 pH 7~8인 액상 레드머드를 시멘트 종류에 따른 모르타르에 대체하였다. 평가항목으로 플로우, 응결시간, 압축강도를 측정하였으며 XRD, SEM 분석을 통해 화학적 특성을 분석하였다. 플로우 측정결과 시멘트 종류별 LR과 LN의 경우 Plain과 비교하여 플로우 값이 감소하였다. 응결시간 측정결과 시멘트 종류별 Plain과 비교하여 LR과 LN의 초결시간과 종결시간은 단축되었다. 압축강도 측정결과 액상 레드머드를 슬래그 시멘트에 대체하였을 경우 초기강도가 증가하며 장기강도의 경우 시멘트 종류별 모르타르의 강도 개선이 미미하였다. SEM 분석결과 시멘트 종류에 따른 Plain과 LN에서 공극이 관찰되었고 LR의 미세구조는 섬유상 조직으로 미세구조가 다르게 나타났다. XRD 분석결과 OR과 ON 비교하여 SN에서는 XRD 패턴이 유사하게 나타나고 있지만, 2θ 값 22°에서 피크가 관찰되었다. SR에서는 새로운 피크가 관찰되었다. 따라서 질산 중화 액상 레드머드보다 중화하지 않은 액상 레드머드를 슬래그 시멘트 모르타르에 대체하였을 경우 초기강도가 우수한 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.104-105
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• 2020

Red mud is a highly alkaline waste by-product of the aluminum industry. Although recycling of red mud is being actively researched, a feasible technological solution has not been found yet. In this study, we propose that neutralization of red mud alkalinity could assist in its use as a construction material. Neutralized red mud ( pH 6-8) was prepared by adding sulfuric acid to liquefied red mud (pH 10-12). After adding liquid and neutralized red mud to the cement paste, the heat of hydration was measured. As a result of the experiment, the calorific value of the cement paste with liquid red mud was lowered and delayed compared to the cement paste with neutralized red mud.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2021년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.70-71
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• 2021

An increasing amount of red mud (RM) is being generated globally with the growth in alumi-num production. To avoid the RM becoming a pollutant, methods for effectively recycling RM at a low cost are being investigated. This study proposes a method for recycling RM as a construc-tion material. The cement paste with neutralized liquefied red mud had higher compressive strength than that of plain cement paste and cement paste with liquefied red mud without neutralization at 1 d of aging; this indicates that nitric acid neu-tralization increases the early-age strength.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.139-140
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• 2023

In this study, red mud with low recyclability was manufactured as liquid red mud, neutralized with sulfuric acid and nitric acid, and then added to cement paste to conduct research on physical and chemical properties. As a result, liquid red mud-added cement paste neutralized with sulfuric acid and nitric acid showed higher compressive strength after one day than cement paste with plain and non-neutralized liquid red mud. This indicates that nitric acid and sulfuric acid neutralization can increase initial strength.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.27-28
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• 2020

In this study, as a measure to recycle red mud, which is a byproduct of the Bayer Process, red mud was manufactured as liquid and recycled without drying and grinding. Previous studies have shown that mechanical performance decreases when liquid red mud is applied to cement concrete. Therefore, in this study, liquid red mud was neutralized with nitric acid and applied to cement paste to examine the properties of cement paste according to the addition of red mud. As a result, the compressive strength of 10% liquid red mud decreased by 37.7% compared to Plain, and 10% liquid red mud indicates similar strength to Plain and restores the strength.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.123-124
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• 2022

In this paper, the characteristics of slag cement mortar added with neutralized liquid red mud with sulfuric acid and reduced pH were reviewed to improve the strength degradation of cement concrete added with liquid red mud. As a result, in the case of compressive strength up to 7 days, the strength of the cement mortar added with liquid red mud tends to increase compared to Plain. This shows that adding liquid red mud to cement mortar tends to increase the initial age strength, and the compressive strength on the 28th shows 74% of Plain when adding non-neutralized liquid red mud and 89% when adding sulfate neutralized red mud. Therefore, it is judged that the compression strength is improved by neutralizing the liquid red mud with sulfuric acid.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.165-166
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• 2022

In this paper, the characteristics of slag cement mortar added with neutralized liquid red mud with nitric acid to reduce pH by neutralizing liquid red mud with nitric acid were reviewed to improve strength degradation of cement concrete added with liquid red mud. As a result, the compressive strength of cement mortar added with liquid red mud was higher than that of Plain on 1 and 3 days, and the strength of red mud neutralized with nitric acid was lower than that of cement mortar added with liquid red mud on 7 days, but the strength was recovered on 28th. It was found that the addition of red mud has the effect of improving the strength in the early age.