• Advances in concrete construction
• /
• 제11권1호
• /
• pp.73-80
• /
• 2021

Rice Husk Ash (RHA) geopolymer paste activated by sodium aluminate were characterized by X-ray diffractogram (XRD), scanning electron microscope (SEM), energy dispersion X-Ray analysis (EDAX)and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Five series of RHA geopolymer specimens were prepared by varying the Si/Al ratio as 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 and 3.5. The paper focuses on the correlation of microstructure with hardened state parameters like bulk density, apparent porosity, sorptivity, water absorption and compressive strength. XRD analysis peaks indicates quartz, cristobalite and gibbsite for raw RHA and new peaks corresponding to Zeolite A in geopolymer specimens. In general, SEM micrographs show interconnected pores and loosely packed geopolymer matrix except for specimens made with Si/Al of 2.0 which exhibited comparatively better matrix. Incorporation of Al from sodium aluminate were confirmed with the stretching and bending vibration of Si-O-Si and O-Si-O observations from the FTIR analysis of geopolymer specimen. The dense microstructure of SA2.0 correlate into better performance in terms of 28 days maximum compressive strength of 16.96 MPa and minimum for porosity, absorption and sorptivity among the specimens. However, due to the higher water demand to make the paste workable, the value of porosity, absorption and sorptivity were reportedly higher as compared with other geopolymer systems. Correlation regression equations were proposed to validate the interrelation between physical parameters and mechanical strength. RHA geopolymer shows comparatively lower compressive strength as compared to Fly ash geopolymer.

• Advances in concrete construction
• /
• 제11권1호
• /
• pp.81-88
• /
• 2021

Rice Husk Ash (RHA) geopolymer paste activated by sodium aluminate were characterized by X-ray diffractogram (XRD), scanning electron microscope (SEM), energy dispersion X-Ray analysis (EDAX)and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Five series of RHA geopolymer specimens were prepared by varying the Si/Al ratio as 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 and 3.5. The paper focuses on the correlation of microstructure with hardened state parameters like bulk density, apparent porosity, sorptivity, water absorption and compressive strength. XRD analysis peaks indicates quartz, cristobalite and gibbsite for raw RHA and new peaks corresponding to Zeolite A in geopolymer specimens. In general, SEM micrographs show interconnected pores and loosely packed geopolymer matrix except for specimens made with Si/Al of 2.0 which exhibited comparatively better matrix. Incorporation of Al from sodium aluminate were confirmed with the stretching and bending vibration of Si-O-Si and O-Si-O observations from the FTIR analysis of geopolymer specimen. The dense microstructure of SA2.0 correlate into better performance in terms of 28 days maximum compressive strength of 16.96 MPa and minimum for porosity, absorption and sorptivity among the specimens. However, due to the higher water demand to make the paste workable, the value of porosity, absorption and sorptivity were reportedly higher as compared with other geopolymer systems. Correlation regression equations were proposed to validate the interrelation between physical parameters and mechanical strength. RHA geopolymer shows comparatively lower compressive strength as compared to Fly ash geopolymer.

• 자원리싸이클링
• /
• 제27권2호
• /
• pp.38-47
• /
• 2018

석탄가스화 복합발전(IGCC)은 석탄을 합성가스로 전환시키는 친환경, 고효율 차세대 에너지 생산기술이다. IGCC 공정의 부산물은 대부분 슬래그 형태로 배출된다. IGCC 슬래그는 연간 약 14만톤이 발생되지만 재활용은 아직 초기단계이다. 본 연구에서는 국내 한 실증 설비에서 배출된 IGCC 슬래그의 알칼리 활성 시멘트로서의 가능성에 대해 평가하였다. IGCC 슬래그를 규산소다 수용액과 가성소다를 혼합한 알칼리 자극제로 양생한 시료는 평균 4.5 MPa의 압축강도를 나타내었으나 다소 팽창하였다. 에틸렌 글리콜법으로 검출되지 않을 정도의 미량의 유리석회(free CaO)가 원인일 것으로 추측되었다. 한편 IGCC 슬래그를 알루민산 소다와 가성소다를 혼합한 알칼리 자극제로 양생한 시료는 평균 10 MPa의 압축강도를 나타내었으며 수산화소달라이트와 $C_3AH_6$가 새로운 결정상으로 생성되었다. IGCC 슬래그는 알칼리 활성 시멘트로서 활용이 가능할 것으로 평가되지만 강도 성능의 향상과 팽창 문제를 완화시킬 수 있으며 최적의 배합비율을 도출 및 적절한 배합법을 포함하는 정량적인 접근이 필요할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제28권4호
• /
• pp.23-29
• /
• 2019

블랙드로스로부터 순수한 알루미나를 회수하기 위해 기계적 처리한 블랙드로스의 수산화나트륨 침출용액을 대상으로 침전실험을 수행했다. 본 연구에서는 합성용액에 과산화수소를 침전제로 첨가했다. 실험변수중 과산화수소의 농도와 과산화수소와 용액의 부피비가 수산화알루미늄의 침전에 큰 영향을 미쳤다. 최적 조건에서 용액중 알루미네이트이온이 대부분 침전되었다. 수산화알루미늄을 $1200^{\circ}C$에서 하소시켜 ${\theta}$와 ${\alpha}$상을 지닌 알루미나를 얻었고 제조한 알루미나의 특성은 XRD와 EDS로 측정했다. 알루미나 입자의 평균 입경은 $3.73{\mu}m$ 이었다.

• 공업화학
• /
• 제31권1호
• /
• pp.84-89
• /
• 2020

초미세먼지로 분류되는 PM_2.5 (particulate matter under 2.5 ㎛) 중에서도 특히 sub-micron 입자(0.1~1.0 ㎛)의 먼지는 브라운 운동(Brownian motion)으로 집진장치의 효율에 한계를 준다. 따라서 수산화나트륨으로 활성화된 알루미늄산나트륨(NaAlO₂)을 응집제(coagulant)로 선택하여 석탄을 사용하는 유동층 보일러에서 석탄의 회분에 포함된 칼륨(K)과 PM_2.5의 입도분포의 거동과 영향을 확인하고자 했다. 그리고 응집제를 석탄의 무게대비 1,200 : 1 비율로 석탄에 혼합 및 분사하면서 정상 운전하는 중에 보일러의 싸이클론에서의 미세먼지(FP)와 전기집진기에서의 미세먼지(EP)를 포집 및 고찰하였다. 포집한 미세먼지를 입도분석기를 이용하여 입도분포(%)를 분석한 결과 FP에서 평균 4.87%에서 0.51%로 변화를 보임으로써 89.53% 감소하였다. EP에서의 평균 3.46%에서 0.40%로 변화를 보임으로써 88.57% 감소하였다. 포집한 미세먼지를 XRP로 칼륨을 추적한 결과 칼륨의 변화율은 FP에서 평균 1.65%에서 1.87%로 13.33% 증가하고, EP에서 평균 1.65%에서 2.03%로 17.68% 증가하였다. TMS에 의해서 확인된 총 미세먼지 농도(mg/㎥)는 1차는 2.6 mg/㎥에서 1.7~1.9 mg/㎥로 26.9~34.6% 감소하였으며, 2차는 평균 2.9 mg/㎥에서 1.7~1.9 mg/㎥로 33.3~40.4%가 감소하였다. 따라서 본 연구의 응집제가 PM_2.5 초미세먼지 입자의 크기와 그로 인한 집진장치효율에 크게 영향을 미치는 것으로 확인하였다.