• 한국건축시공학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.251-258
• /
• 2022

시멘트산업에서는 CO₂ 배출량 감축을 위해 원료대체 및 전환기술, 저탄소 신열원 활용 공정효율 향상기술, 공정발생 CO₂ 포집 및 재자원화 기술 개발이 진행되고 있다. 공정발생 CO₂ 포집 및 재자원화는 대규모로 배출되는 배기가스에서 CO₂를 분리 및 포집하는 기술로 지중저장과 해양저장, 탄산염 광물화로 크게 세 가지로 나뉜다. 이에 본 연구에서는 CO₂를 탄산염광물로 저장할 수 있는 CSC를 개발하고자 기초 실험을 진행하였다. 클링커 원료 배합에서 SiO₂/(CaO+SiO₂) 몰비가 다른 세 가지의 CSC 클링커를 제작하여 클링커의 성분 및 상 분석을 진행하였다. 제조한 CSC 클링커는 Wollastonite와 Rankinite가 생성되었다. 또한, CSC 페이스트 탄산화 시험편은 탄산화 생성물로 Calcite가 생성되었음을 확인할 수 있었다. CSC 클링커와 CSC 탄산화 시험편은 CSC 클링커 화학조성에서 SiO₂/(CaO+SiO₂) 몰비가 낮을수록 Wollastonite 생성량이 감소하고 Rankinite의 생성량이 증가하였고, CSC 페이스트 시험편의 탄산화 진행에 따라 Calcite 생성량이 증가하였다. 이는 Rankinite가 Wollastonite보다 CO₂를 광물화하는데 반응성이 높은 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제2권4호
• /
• pp.328-334
• /
• 2014

본 연구는 태양광 소재인 폴리실리콘 제조시 부산되는 슬러지를 시멘트 클링커의 원료로서 사용 가능성에 대해 검토하였다. 시멘트 클링커를 제조 할 때, 폴리실리콘의 염소 성분이 소성과정에서 광화제로 작용하여 f-CaO 생성량을 낮추고, 시멘트 클링커 광물 중 $C_3S$ 생성량을 증가시킨 것으로 평가되었다. 또한 제조한 시멘트의 물리적 특성을 측정하였다. 제조 시멘트는 폴리실리콘 슬러지 함유량이 증가할수록 응결 시간을 단축시켰다. 이러한 결과는 염소 성분이 수화촉진제로써 작용해서 $C_3S$의 수화에 의해서 생성된 수산화칼슘의 용해를 촉진하기 때문이다. 또한 이러한 이유로 재령 1일에서의 모르타르 압축강도는 폴리실리콘 슬러지 함유량이 많을수록 컸다. 재령 3, 7, 28일 압축강도는 폴리실리콘 슬러지 첨가량 5wt%까지 증진되는 경향을 나타냈다. 이러한 이유는 클링커 제조 시 염소 성분이 $C_3S$ 광물 생성량을 증가시킴으로 3일 이후 압축강도를 증진시킨 것이다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
• /
• pp.75-76
• /
• 2023

In the cement industry, various research initiatives are underway to achieve carbon neutrality. Mineral carbonation is a technology that converts carbon dioxide into minerals for storage, and CO₂ reactive hardening cement is a type of cement that incorporates mineral carbonation technology. In this study, we aimed to manufacture CO₂ reactive hardening cement for reducing carbon emissions in the cement industry by utilizing waste concrete powder generated in the construction sector.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.521-524
• /
• 2008

본 연구에서는 국내 시멘트내 크로뮴의 존재 상태를 파악하여 시멘트 내 수용성 6가 크로뮴의 저감 방안연구의 발판을 마련하기 위한 기초실험으로써, 시멘트내의 크로뮴의 상태파악을 위하여 입자 크기별 함유량과 광물별 크로뮴의 분포를 알아보았고, 시멘트중의 크로뮴과 가용성 성분을 분석하고 고찰하였다. 마지막으로 국내 시멘트중의 크로뮴 현황에 대하여 알아보았다. 그 결과, 시멘트 입도별 수용성 6가 크로뮴은 분말도가 높은 20${\mu}$m이하에서 가장 높은 함유량을 나타냈고, 국내 클링커를 광물 분리하여 크로뮴을 측정 시, belite와 간극상에서 alite에 비하여 매우 높은 크로뮴의 고용량이 측정되었다. 최근 10개월간 측정한 국내 시멘트의 총 크로뮴의 양과 수용성 6가 크로뮴을 측정한 결과 초기에 비하여 기간이 지남에 따라 수용성 6가 크로뮴의 양이 전체적으로 감소하면서 안정적인 농도값을 나타내었고, 현재 가이드라인 설정치인 30ppm이하를 만족하고 있으며 대부분이 20ppm 이하로 나타났다. 국내 시멘트는 외국의 다른 자료들과 비교 시 총 크로뮴의 양은 적은 반면에 전환율이 높아 비교적 높은 수용성 6가 크로뮴 함유량을 나타내는 것으로 나타났다. 전환율은 10-40% 정도로 큰 범위로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제40권12호
• /
• pp.1235-1240
• /
• 2003

포틀랜드 시멘트의 조성범위가 되도록 한 패각-주조분진-전로슬래그계 조합물의 클링커 소성성과 시멘트 광물 생성거동에 대하여 광물상과 미구조 관찰을 중심으로 연구하였다. 이 조합물은 원료의 특성상 융액 생성이 용이하여 시멘트 클링커는 일반 천연 원료를 사용한 경우에 비하여 10$0^{\circ}C$ 정도 낮은 온도에서 생성된다. 조합물 내의 유리산화칼슘은 135$0^{\circ}C$ 이하에서 완전히 소멸되며 alite나 belite와 같은 시멘트 주광물의 합성은 140$0^{\circ}C$ 이하의 온도에서 과다한 유리상의 생성이 없이 완료된다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제34권10호
• /
• pp.1027-1036
• /
• 1997

The reology and several physical properties of cements are studied by varying the different mineral composition and particle size distribution(PSD) of cements with closed circuit ball mill for high workability, low heat of hydration, and high strength. In this study, we found that the workability of concretes is related to the viscosity of cement, and affects to strength. Here, this workability is affected by mineral composition (C3A) and the PSD. Especially, rosin-rammer index and 44${\mu}{\textrm}{m}$ residue in the PSD of cements are affected to water demand, casting property, slump loss, strength of cements. From the above results, the conditions of cement for high workability, low heat of hydration and high strength are to use low C3A clinker, 5-10% slag addition, and to grind cement below 0.7 rosin-rammer index, above 3.5-4.5% 44 ${\mu}{\textrm}{m}$ residue, 4000$\pm$100 $\textrm{cm}^2$/g blaine. Such cements are, therefore, supurior to super low heat cement and slag-blended cement in comparing the physical properties of strength, slump, slump-flow, adiabetic temperature, etc.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제35권5호
• /
• pp.479-485
• /
• 1998

천연 원료인 석회석, 규석, bauxite, 무수석고를 이용하여 belite계 시멘트의 한 종류인 고기능성의 modified belite cement를 제조하고자 $C_4A_3{\={S}}$에 비해 $C_2S$의 함량이 상대적으로 많은 두가지 클링커를 합성하였다. 주광물 $C_2S$는, 고온형의 ${\alpha}'-C_2S$를 상온까지 안정화시켜서 수화시 활성을 높이기 위해 붕사($Na_2O\;2B_2O_3{\cdot}10H_2O$)를 첨가하였다. 붕사의 첨가량을 변화시켜 각 클링커의 소성과 수화특성을 비교하고, 이들을 시멘트로 제조할 때 무수석고의 함량을 변화시켜 강도 증진에 기여하는 적정 석고 혼합량을 구하고자 하였다. 그 결과, $C_2S$의 함량을 60 wt.%로 목적할 때, ${\alpha}'-C_2S$로 안정화시키기 위한 붕사의 첨가량은 5 wt.%가 효과적이었으며, 시멘트 제조시 $SO_3/Al_3O_3$ 비가 1.3이 되도록 무수석고를 첨가한는 것이 적절하였다. 붕사가 없는 경우 수화 초기에 ettringite만이 강도에 기여하는 반면 봉사를 첨가하면 수화 초기에 ettringite와 함게 C-S-H 수화물이 생성되었음을 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집(I)
• /
• pp.155-160
• /
• 1998

In this study, the estimation method of adiabatic temperature rise of concrete was developed by using hydration heat generation of mineral compounds of clinker and pozzolans. Specific heat considered the effects of mix proportion and temperature was calculated with experimental data. The adiabatic temperature rise calculated by developed method were compared with experiments in which many types of cement and admixtures were used. As the results of this study, it was found that the developed method could calculate adiabatic temperature rise of concrete accurately without the experiment.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.97-102
• /
• 1997

In this study, a predictive method which was modified from KIshi's model for the temperature development of concrete was developed by using mineral compounds of clinker and pozzolans. Temperature dependent heat generation of reaction was also considered. Specific heat considering the effect of mix proportion and temperature was calculated with experimental data in the literatures. Thermal conductivity considering the effect of mix proportion and temperature was experimentally investigated. Through this research it was found that the developed method considering thermal properties accurately predicted adiabatic temperature rise of concrete without the experiment. It was also found that the thermal conductivity of concrete could be predicted by the volume ratio of each component of mix proportion and was independent of temperature within the normal climatic range.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.13-18
• /
• 1983

The investigations have been carried out to study the characteristics of limestone using in Korean cement industry with prime interests in the dissociation and thermal phase changes of limestone between 90$0^{\circ}C$ and 140$0^{\circ}C$ The range of decomposition temperature of limestone was 840-87$0^{\circ}C$ and it was considered that the temperature was lowered by impurities in the limestone. The more the impurities and the finer the grain size of quartz in limestone the lower temperature was applied in forming $C_2S$ mineral the temperature of about 100$0^{\circ}C$. The major clinker minerals such as $C_3S$, $C_2S$, $C_3A$ and $C_4AF$ were formed in most of limestone when the firing temperature was up to 130$0^{\circ}C$.