초임계 탄산화 반응이 순환잔골재의 품질개선에 미치는 영향 (The Effect of Supercritical Carbonation on Quality Improvement of Recycled Fine Aggregate)

서지정보

· 발행기관 : 한국건설순환자원학회
· 수록지 정보 : 한국건설순환자원학회 논문집 / 9권 / 1호 / 33 ~ 40페이지
· 저자명 : 허성욱, 김지현, 정철우

초록

본 연구는 탄산화 메커니즘을 통해 공극을 채우는 방법으로, 온실가스인 CO2를 영구히 고정화시키는 동시에, 탄산화 반응에의해 순환골재 내부에 존재하는 균열 및 공극을 메워, 순환골재의 활용가능성을 높이기 위한 목적으로 진행되었다. 이를위해 밀폐된 공간에 기체상의 CO2와 scCO2를 사용하여 순환잔골재를 반응시켰고, 겉보기 밀도 및 흡수율, 진밀도, pH, FE-SEM 측정 등을 활용해 탄산화 전 후 순환잔골재의 물성을 비교 분석하였다. 이후 탄산화 반응이 진행된 순환잔골재로모르타르 시편을 제작하여 압축강도 실험을 수행하였다. 실험 결과에 따르면, 고온ㆍ고압으로 진행된 scCO2와의 반응이기체상의 CO2와의 반응에 비해, 겉보기 밀도 및 진밀도의 증가폭이 높은 것으로 나타났다. 또한 용출수의 pH는 기체상의CO2보다 초기에 감소하는 폭이 큰 것으로 나타났고, 탄산칼슘 결정의 생성량과 결정형태가 기체상의 CO2와 반응하는 것에비해 큰 것으로 나타났다. 압축강도의 상승 폭 또한 scCO2와 반응한 순환잔골재를 활용한 모르타르에서 가장 크게 나타나, 기체상의 CO2보다 scCO2에 의한 품질개선 가능성이 더욱 큰 것을 확인하였다.

영어초록

The objective of this work is to p rove a p ossibility o f void filling t hrough a c arbonation for t he p urpose of improving the quality of recycled aggregate. Carbonation can permanently immobilize CO2, which is a greenhouse gas, and thus provides additional benefit on environment. In this work, recycled fine aggregate was reacted using gaseous CO2 and supercritical CO2(scCO2) in a c losed chamber, a nd the changes in p hysical p roperties of the r ecycled f ine aggregate bef ore and af ter carbonation were analyzed using the apparent density, skeletal density, pH, and FE-SEM measurements. Thereafter, a mortar specimen was prepared and a compressive strength was measured. According to the experimental results, it was found that the increase in the apparent density and the true density was higher by the reaction with scCO2, which was conducted at high temperature and high pressure compared to the reaction with gaseous CO2. In addition, the pH o f the e luted water was found to have a larger initial decrease than that observed with samples from reaction by gaseous CO2. The shape and amount of calcium carbonate crystals were also found to be larger than that from gaseous CO2. The increase in compressive strength was the largest when using recycled fine aggregate reacted with scCO2. It was clear that quality improvement of recycled fine aggregate was higher with scCO2 than with gaseous CO2.

참고자료

· 없음