• 제목/요약/키워드: wet carbonation

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레미콘 회수수를 이용한 침강성 탄산칼슘 제조에 관한 연구 (Study on preparation of precipitated calcium carbonate using recycling water of ready-mixed Concrete)

  • 신재란;김재강;김해기;강호종
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.232-238
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    • 2016
  • 본 연구에서는 액-액 반응에 의한 액상탄산화법을 이용하여 탄산칼슘을 제조하였다. MEA를 사용하여 습식화학수법의 셔틀메카니즘을 도입하였다. MEA 30% 수용액에 고농도 이산화탄소(A)와 배기가스(B)를 사용하여 이산화탄소를 포집하였으며, 액상탄산화과정을 통해 슬러지 mg 당 0.35 mg의 이산화탄소를 고정하였다. 최종생성물의 SEM 분석결과 탄산칼슘의 구조는 calcite가 혼합되어 있으나 대부분 구형 vaterite가 생성되었다.

Corrosion of Steel Rebar in Concrete: A Review

  • Akib Jabed;Md Mahamud Hasan Tusher;Md. Shahidul Islam Shuvo;Alisan Imam
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제22권4호
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    • pp.273-286
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    • 2023
  • Rebar is embedded in concrete to create reinforced concrete (RC). Rebar carries most of the tensile stress and gives compressively loaded concrete fracture resistance. However, embedded steel corrosion is a significant cause of concern for RC composite structures worldwide. It is one of the biggest threats to concrete structures' longevity. Due to environmental factors, concrete decays and reinforced concrete buildings fail. The type and surface arrangement of the rebar, the cement used in the mortar, the dosing frequency of the concrete, its penetrability, gaps and cracks, humidity, and, most importantly, pollutants and aggressive species all affect rebar corrosion. Either carbonation or chlorides typically cause steel corrosion in concrete. Carbonation occurs when carbon dioxide in the atmosphere combines with calcium within the concrete. This indicates that the pH of the medium is falling, and the steel rebar is corroding. When chlorides pass through concrete to steel, corrosion rates skyrocket. Consideration must be given to concrete moisture. Owing to its excellent resistance, dry concrete has a low steel corrosion rate, whereas extremely wet concrete has a low rate owing to delayed O2 transfer to steel surfaces. This paper examines rebar corrosion causes and mechanisms and describes corrosion evaluation and mitigation methods.

규회석-증류수 현탁액을 이용한 고농도 CO2 가스의 탄산염 광물화 (Mineral Carbonation of High Carbon Dioxide Composition Gases Using Wollastonite-distilled Water Suspension)

  • 송해정;한상준;위정호
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.342-351
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    • 2014
  • 본 논문에서는 $CO_2$ 포집 및 저장에 필요한 에너지 소비를 최소화하기 위해 $25-65^{\circ}C$ 범위의 온도 및 대기압에서 비교적 높은 $CO_2$ 조성을(15-50 vol%) 갖는 가스 중 $CO_2$를 고정화하기 위해 규회석($CaSiO_3$)-증류수 및 초산 현탁액을 이용한 직접적 습식 탄산염 광물화를 수행하여, 각 현탁액에서의 Ca 침출률과 $CO_2$ 흡수 특성 및 탄산화율에 대해 규명하였다. 규회석-증류수 현탁액의 탄산화 결과 규회석 표면에 고정화된 탄소를 확인하였고 $CO_2$ 조성이 높을수록 저장량은 선형적으로 증가하며 $CO_2$ 조성이 50%일 때 규회석 내 Ca 침출률은 13.2%, 탄산화율은 약 10.4%지만 같은 조건에서 규회석-초산 현탁액의 침출률은 약 63%, 탄산화율은 1.39%로 확인되었다.

고로슬래그 미분말을 혼입한 폴리머 시멘트 모르타르의 성질 (Properties of Polymer-Modified Mortars Using Ground Granulated Blast-Furnace Slag)

  • 주명기;연규석;이윤수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.1035-1040
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    • 2001
  • The effects of polymer-binder ratio and slag content on the properties of combined wet/dry-cured polymer-modified mortars using granulated blast-furnace slag (slag) are examined. As a result, the flexural and compressive strengths of polymer-modified mortar using slag reaches a maximum at a slag content of 40%, and is inclined to increase with increasing polymer-binder ratio. The water absorption, carbonation depth and chloride ion penetration depth tend to decrease with increasing polymer-binder ratio and slag content.

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시멘트 광물계 급결제를 사용한 습식 숏크리트의 내구성 평가 (Evaluation of Durability Performance of Wet- Mixed Shotcrete with Powder Types Cement Mineral Accelerator)

  • 원종필;성상경;박찬기;조용진;최석원;박해균
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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    • pp.253-256
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    • 2004
  • Recently, construction works of scale are getting larger with economic growth. Shotcreting is one of major processes in tunnels construction. Accelerator is used in tunnel and underground structures to ensure early strength of shotcrete. Silicate based accelerator and aluminate based accelerator is getting widely in the field. But these accelerators have many problems due to decesase of long-term strength and low quality of the hardened shotcrete. in order to solve these problems, recently developed powder types cement mineral accelerator. In this study, we tested chloride permeability, freezing and thawing and accelerated carbonation of shotcrete. As a result of the test, wet-mixed shotcrete with powder types cement mineral accelerator exhibited durability improvement compared to the conventional shotcrete accelerator.

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순환잔골재 및 플라이애쉬 혼입률에 따른 순환골재 콘크리트의 압축강도, 염소이온 투과 및 중성화 저항성 평가 (Fundamental Performance Evaluation of Recycled Aggregate Concrete with Varying Amount of Fly Ash and Recycled Fine Aggregate)

  • 심종성;박철우;문일환;이희철
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.793-801
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    • 2005
  • 본 연구는 100%의 순환굵은골재의 사용과 순환잔골재의 혼입률에 따른 콘크리트의 기본적인 물성 변화를 고찰하였으며 장기강도 증가 및 내구성 향상을 위한 방안으로 플라이애쉬를 시멘트 대체재로 사용한 순환골재 콘크리트의 강도 및 염소이온 침투 저항성과 중성화 저항성의 내구성에 대한 연구를 수행하였다. 또한 순환골재의 고부가가치 자원화로서의 활용도를 극대화시킬 수 있는 방안의 일환으로 프리캐스트 구조체로의 적용을 증기양생을 통하여 검증하였다. 순환굵은골재를 100%사용할 경우, 순환잔골재의 혼입률은 60%이하로 사용하는 것이 강도의 측면에서 유리한 것으로 판단된다. 또한 뽀일 강도를 비교한 결과 증기양생이 순환골재 콘크리트에도 무리 없이 적용될 수 있을 것으로 사료된다. 염소이온 투과 저항성은 플라이애쉬의 양에 따라 증가하였으며, 재령 21일에서는 낮음 그리고 56일에서는 매우 낮음으로 판명되었다. 촉진중성화에 따른 후 중성화 깊이 및 중성화 속도계수는 플라이애쉬의 양에 따라 증가하는 경향을 보였지만, 측정된 깊이는 약 10mm 이하로서 우려할 만한 정도는 아닌 것으로 판단된다.

고로슬래그 미분말을 혼입한 폴리머 시멘트 모르타르의 강도 및 내구성 (Strength and Durability of Polymer-Modified Mortars Using Ground Granulated Blast-Furnace Slag)

  • 주명기;김남길;연규석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.164-170
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    • 2002
  • 본 연구는 고로슬래그 미분말을 혼입한 폴리머 시멘트 모르타르의 강도, 흡수율, 중성화 깊이 및 염화물 이온 침투 깊이에 미치는 폴리머-결합재비 및 고로슬래그 치환율의 영향에 대해 고찰하였다. 그 결과, 폴리머 시멘트 모르타르의 휭 및 압축강도는 폴리머-결합재 비 및 고로슬래그 치환율의 증가에 따라 증가하고 고로슬래그 치환율 40 %에서 최대치에 달하는 것으로 나타났다. 폴리머 시멘트 모르타르의 방수성, 중성화 및 염화물 이온 침투에 대한 저항성은 폴리머-결합재비 및 고로슬래그 치환율의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다. 따라서 폴리머 종류에 관계없이 폴리머 시멘트 모르타르에 고로슬래그 미분말을 혼입할 경우에는 고로슬래그 치환율은 40% 정도라고 할 수 있다.

CaO 화합물이 다량 함유된 비산재의 수화 특성에 관한 연구 (Hydration Characteristics of Coal-Fly Ash Containing High CaO Compound)

  • 심준수;이기강;김유택;강승구
    • 한국세라믹학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.185-190
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    • 2012
  • The purpose of this study was to examine a possibility that fly ash could be used as raw material for carbonation by conducting the experiment on magnetic separation and hydration of fly ash that contained a large amount of CaO composite. Wet magnetic separation experiment was performed to remove the component of magnetic substance that contained fly ash, which aimed at increasing the content of CaO in the non-magnetic domain. The selected fly ash was used for hydration experiment before the TG-DTA, XRF and XRD analyses were made to confirm the Ca component that could be carbonated. Then, the fly ash was turned to a hydrate that was favorable to dissociation of $Ca^{2+}$ ion. As a result, the magnetic separation enabled detecting the content of CaO component by up to 61 wt% in the non-magnetic domain. Since the hydrate was confirmed, it is believed that the fly ash can be used as raw material for carbonation.

탄산화 복합환경시 염소이온 확산에 관한 연구 (Influence of Carbonation for Chloride Diffusion in Concrete)

  • 오병환;이성규;이명규;정상화
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.179-189
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    • 2005
  • 철근콘크리트 구조물의 성능저하와 관련되어 외부염소이온의 침투에 따른 철근부식은 가장 빈번하게 발생하는 현상으로 이에 따른 사용수명의 예측을 위해서는 Fick의 확산법칙을 이용한 염소이온 확산해석 방법에 대해 많은 연구가 수행되어왔다. 그러나, 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우에 대한 연구는 최근에 이르러 수행되고 있는 실정이며 이에 따라 본 연구에서는 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우 외부염소이온 침투에 대한 실험결과와 Fick의 확산방정식에 따른 예측결과를 비교하여 이의 타당성을 검토하였다. 이 경우 Fick의 확산방정식에 따른 깊이별 염소이온농도 예측결과는 탄산화 영역에서의 염소이온 해리에 따른 염소이온 침투촉진 현상을 적절히 반영하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 그러나, 침지실험으로부터 구한 표면염소이온 농도 및 염소이온 확산계수를 사용하는 경우 탄산화 영역보다 깊은 영역에서의 염소이온농도는 실험결과와 비교적 일치하였다. 한편, 전기적인 촉진법에 의해 구한 염소이온 확산계수를 Fick의 확산방정식에 사용하는 경우 단순 건습반복 실험에 따른 깊이별 염소이온농도는 적절히 예측할 수 있지만 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우에 예측된 염소이온농도는 실험결과와 많은 차이를 나타내었다. 이로부터 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우 외부염소이온 침투정도를 조기에 예측하기 위해서는 콘크리트의 염소이온 확산계수를 적절히 측정하기 위한 새로운 방법이 요구되는 것을 알 수 있다.

이산화탄소 반응경화 시멘트 제조 및 경화특성 연구 (Manufacturing Properties and Hardening Characteristic of CO2 Reactive Hardening Cement)

  • 문기연;김병렬;이승한;최문관;조계홍;조진상
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권6호
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    • pp.52-59
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    • 2022
  • 이산화탄소 반응경화 시멘트(Calcium silicate based cement, CSC)는 제조 전 공정에서 보통 포틀랜드 시멘트 대비 최대 70% 가량의 CO2 감축을 기대할 수 있는 저탄소 시멘트로 해외 선진국가에서는 이미 상용화 단계에 도달하였으나 국내에서는 제조특성 및 기초물성연구가 시작되고 있는 단계이다. 이에 본 연구에서는 국내산 원료물질을 활용한 CSC 제조 가능성을 검토하고, 제조한 CSC의 기초물성평가를 통해 CSC의 국산화 가능성을 조사하고자 하였다. 실험결과, 국내산 고품위 석회석과 실리카흄을 활용해 제조한 CSC의 주요광물상은 CS, C3S2, C2S 및 미반응 SiO2로 이론적인 CSC 주요광물상과 유사한 특성을 나타내며, 국내산 원료물질을 활용한 CSC 제조가능성을 확인할 수 있었다. 제조한 CSC의 경화특성 조사를 위해 양생분위기에 따른 광물상 변화특성을 조사하였으며, TG/DSC 열분석결과, 탄산화양생을 실시한 샘플에서만 탄산화반응 결과생성물로서 다량의 CaCO3가 생성된 것을 확인할 수 있었다. 이러한 특성은 압축강도에서 뚜렷한 차이를 나타내었는데, 습윤양생 시 재령 7일 기준 압축강도 1MPa 이하로 수화반응 및 탄산화반응에 의한 물성발현이 거의 없는 반면에 탄산화 양생 시 재령 7일 기준 압축강도 56MPa 이상으로 조기강도 특성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.