본 연구에서는 시멘트 제조 공정 CO2 배출을 저감하기 위해 철강 슬래그로 시멘트 원료로 사용되는 석회석 사용량을 대체할수 있는 수준을 시뮬레이션 방법을 이용하여 평가하였다. 이를 위해 석회석을 비롯한 시멘트 각 원료와 석회석 대체원료로서 고로 서냉 슬래그, 전로 슬래그, KR 슬래그의 화학성분을 바탕으로 최적 시멘트 원료 배합을 도출하는 시뮬레이션 분석을 수행하였다. 분석 결과, 슬래그 대체원료는 일정 수준의 CaO를 함유해 석회석 사용량을 일부 저감하는 비탄산염 대체원료로 사용할 수 있음을 확인하였다. 동시에 각 원료의 최대 사용 가능 수준을 도출하였는데. 특히 이들 원료를 각기 사용하는 경우보다 혼합해서 사용하면 석회석 저감 효과를 증대해 탈탄산 반응에 의한 CO2 배출을 저감하는데 기여할 수 있는 것으로 평가되었다.
Laura Vitoria Rizzatto;Daniel Meneghetti;Marielle Di Domenico;Julia Cadorin Facenda;Katia Raquel Weber;Pedro Henrique Corazza;Marcia Borba
The Journal of Advanced Prosthodontics
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제15권3호
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pp.136-144
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2023
PURPOSE. The study objective was to evaluate the influence of the type of resin cement on the flexural strength and load to fracture of two chairside CADCAM materials after aging. MATERIALS AND METHODS. A polymer-infiltrated ceramic network (PICN) and a nanoceramic resin (RNC) were used to produce the specimens. Two types of dual-cure resin cements, a self-adhesive and a universal, were investigated. Bilayer specimens were produced (n = 10) and aged for 6 months in a humid environment before the biaxial flexural strength test (σf). Bonded specimens were subjected to a mechanical aging protocol (50 N, 2 Hz, 37℃ water, 500,000 cycles) before the compressive load test (Lf). σf and Lf data were analyzed using two-way ANOVA and Tukey tests (α = .05). Chi-square test was used to analyze the relationship between failure mode and experimental group (α = .05). RESULTS. The type of resin cement and the interaction between factors had no effect on the σf and Lf of the specimens, while the type of restorative material was significant. RNC had higher σf and Lf than PICN. There was a significant association among the type of cracks identified for specimens tested in Lf and the restorative material. CONCLUSION. The type of resin cement had no effect on the flexural strength and load to fracture of the two investigated CAD-CAM chairside materials after aging.
Cement is the most widely used but generates a lot of CO2, so we need a material to replace it. Using industrial by-products such as Silica Fume(SF), Blast furnace Slag(BS) and Fly Ash(FA) bring some advantages including CO2 reduction and resource recycling. However, there is a limit to improve performance when using only one material. Therefore, the synergy effects of No cement binary mortar and ternary mortar were analyzed and compared. As a result, No cement ternary mortar had the strength higher than binary mortar. among ternary mortars, the specimen mixed 50% of BS had the highest strength. However, when SF was mixed by 20%, the flowability reduces. so 10% of SF, 40% of FA and 50% of BS is considered as the optimal mixing ratio.
The global warming because of the CO2 emission and solution about this emerge as the international enviroment problem. Particularly, it is the absolutely it is needed for reducing the CO2 in the cement industry and harmful material actual condition. And the construction of home and abroad and material manufacturers tries for the technology development for the carbon dioxide and harmful material reduction which the portland cement in manufacture is usually emitted along with the increase of concerns about the environment-friendly concrete and panel. Therefore, in this research, the compressive strength of the inorganic binder and flexural strength tries to be measured in order to draw the inappropriate high temperature cure time of the ternary system inorganic binder using the blast furnace slag, red mud, silica fumewhich is the industrial byproduct with the cement substitute material, and etc.
Using the limestone powder as material that can alternate the clinker, it seems to get positive effect as filler and enhance workability of cement, but the amount of replacement can affect compressive strength of cement. This study was evaluated the effect of limestone mixed cement fineness and SO3 content on cement mortar. As a result of measuring the compressive strength, it showed 93% compared to the compressive strength of Plain 28 days at fineness 4,400 and SO3 2.6%. It is judged that additional research is necessary to express the strength equivalent to that of Plain.
Cement-based thermal insulation material was manufactured using OPC, lime, anhydrite, and CSA cement in this study. The morphology and physical properties of the material were analyzed using XRD. All samples had ettringite, Ca(OH)2, and CaCO3 crystals. The XRD peak intensity of the ettringite and Ca(OH)2 slightly increased with an increase in curing time from 3 to 7 days. The compressive strength values at 28 days of specimens 1-8 were in the range of 0.25-0.32 MPa, and the compressive strength values of specimens 3-8 were > 0.3 MPa. The coefficients of correlation between compressive strength and apparent gravity at 7 days and those between compressive strength and ettringite/Ca(OH)2 XRD peak intensity at 28 days were above 0.8. That is, the compressive strength exhibited an influence on apparent gravity at 7 days and on hydrate at 28 days. The thermal conductivity of all specimens was 0.041-0.045 W/mK, and the highest value of thermal conductivity was shown by specimen 5. The coefficient of correlation between apparent gravity and thermal conductivity was 0.84. It was concluded that control of raw materials and hydrates must be considered for manufacturing of insulation materials. The cement-based thermal insulation material in this study could be used in construction fields.
세계 시멘트 산업의 온실가스 배출량은 약 29억 톤이며, 이중 17.4~18.9억 톤이 시멘트 클링커의 주원료인 석회석으로부터 배출된다. 따라서 비탄산 CaO 원료인 슬래그류 사용이 연구되어야 하며, 이때 시멘트의 물리적 특성도 충분히 발현되어야 한다. 본 연구에서는 슬래그류 사용에 따른 혼합원료 배합 조건과 시멘트 물성을 분석하였다. 슬래그류 단독 사용 시 CaCO3 대체율은 한계를 갖으나, 혼합 슬래그 사용 시 CaCO3 대체율이 12 % 이상 증가하였다. 단독 슬래그 사용 시멘트의 압축강도는 OPC 대비 감소하였으며, 압축강도 증진을 위해 혼합원료의 LSF 및 시멘트 분말도를 상향시켰다. 분말도 상향 시멘트의 압축강도는 CaCO33 대체율 6 %까지 OPC와 유사하였으나, 9 % 이상에서는 소폭 하락하였다. 하지만 혼합 슬래그 사용 시멘트의 분말도와 LSF를 모두 상향 시, CaCO3 대체율 12 % 시멘트도 OPC와 유사한 압축강도가 발현되었다. 또한 CaCO3 대체율 12 % 시멘트의 플로우 값도 OPC와 유사하였다.
The influence of $P_2O_5$ on clinker mineral composition and the cement quality was investigated. When the sewage sludge was used as a raw material in place of clay, the presence of $P_2O_5$ in sewage sludge affects the mineral composition and the clinker quality. As the $P_2O_5$ concentration in raw mix increases, the burnability of clinker becomes worse and the alite decomposes into belite and free-CaO, so belite increases with the decrease of alite. The early strength of mortar decreases with the increase of $P_2O_5$ concentration. On the other hand, later-age strength increases with the increase of belite content. The setting time of cement was delayed with the $P_2O_5$ concentration above 0.6 wt%.
본 연구는 시멘트 클링커 제조에 사용되는 탄산염 광물인 석회석(CaCO3)을 CO2가 결합되어 있지 않은 탈탄산 원료를 사용하여 제조 공정 중에 발생하는 CO2를 저감하고자 하는 연구로 다양한 산업부산물 중 폐콘크리트에 부착되어 있는 시멘트페이스트를 이용하고자 하였다. 일반적으로 시멘트용 석회석은 최소한 CaCO3의 함유량이 80% 이상(CaO, 44% 이상)의 것을 사용해야만 시멘트 클링커의 품질을 확보할 수 있다. 하지만 폐콘크리트 미분말의 CaO 함량은 평균 20% 정도로 시멘트 클링커 원료로 사용하기 위하여 CaO 함량을 35% 이상으로 조성비를 올려줘야 이용이 가능하다. 따라서 폐콘크리트 미분말의 조성 광물 경도차이를 이용하여 경도가 상대적으로 낮은 CaO 형태의 광물을 선택적으로 분쇄하여 분급 및 체가름을 할 경우 CaO 함량을 35% 이상 상승시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 분쇄 공정을 통해 경도가 상대적으로 낮은 CaO를 함유한 광물들을 선택적으로 분쇄하여 효율적으로 CaO와 SiO2 외 기타 성분을 분리하는 최적 조건에 대하여 실험적 및 통계적으로 검토·분석하였다. 시멘트 크링커 원료로서 탈탄산된 35% 이상 CaO를 함유한 폐콘크리트 미분말 제조를 위한 최적 분쇄 조건 실험 결과, 분쇄 시간 5분 이내, 피분쇄물 종류 30mm, 피분쇄물양 1.0 이상이 최적 조건인 것을 알 수 있었지만 단일 입도의 분쇄물이 아닌 혼합입도의 분쇄물에 대한 검토가 필요할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 시멘트 클링커 제조에 사용되는 탄산염 광물인 석회석(CaCO3)을 이산화탄소(CO2)가 결합되어 있지 않은 탈탄산 원료를 사용하여 제조 공정 중에 발생하는 이산화탄소(CO2)를 저감하고자 하는 연구로 다양한 산업부산물 중 폐콘크리트에 부착되어 있는 시멘트페이스트를 이용하고자 하였다. 폐콘크리트는 골재에 시멘트페이스트가 부착되어 있는 상태로 일반적인 파·분쇄 방법으로는 효율적으로 분리하지 못하며 원골재 손상없이 시멘트페이스트만을 벗겨내기 위하여 박리·마쇄방법이 유효하다. 박리·마쇄에 영향을 주는 인자로 박리·마쇄시간, 피분쇄물 종류, 피분쇄물양으로 선정하고 실험계획법을 통해 시멘트 크링커 원료로서 탈탄산된 CaO를 함유한 폐콘크리트 미분말 제조를 위한 최적 마쇄 실험 결과, 박리·마쇄시간 7분, 피분쇄물 종류 8mm, 피분쇄물양 0.6이 폐콘크리트 미분말 생산하는데 최적조건인 것을 알 수 있었으며 생산성에 따른 경제성을 고려할 때 피분쇄물의 크기가 크고 양을 많이 할 경우 박리·마쇄시간을 단축할 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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