최적 탄산화 양생을 적용한 전기로 슬래그 혼입 탄소 흡수 콘크리트의 재료특성 및 내구성 평가

Evaluation of Material Characteristics and Durability of Mixture of Carbon-Eating Concrete and Electric Arc Furnace Slag via Optimal Carbon Dioxide Curing

본 연구에서는 전기로 슬래그를 혼입한 carbon eating concrete, CEC의 재료 특성 및 내구성을 평가하였다. CEC에 바인더로서 치환된 전기로 환원 슬래그는 C3A가 다량 함유되어 있어 초결 및 종결 시간이 OPC 보다 각각 18.8%, 7.0% 빠르게 도달하였다. CEC의 탄산화 양생 조건인 압력과 온도 변수를 변화함으로써 본 연구의 범위 내에서 얻은 최적의 탄산화 양생 조건을 도출하였다. 최적의 탄산화 양생 조건을 적용한 CEC의 3일 재령 강도는 일반 재령 28일 강도의 OPC 대비 높게 나타났으며, 조기 강도에 기여하는 탄산칼슘 생성물을 SEM 이미지 분석과 열중량 분석을 통해 확인하였다. 내구성 측면에서도 탄산화 양생으로 인한 내마모 저항 성능과 염화물 이온 침투 저항 성능 향상이 OPC 대비 우수하였다.

This study evaluates the material characteristics and durability of a mixture of carbon-eating concrete (CEC) and electric arc furnace slag. Due to the high C3A content present in the electric arc furnace reducing slag binder used in the CEC mix, the initial and final setting times of CEC are observed to be 18.8% and 7.0% faster than those of ordinary Portland cement (OPC), respectively. The optimal carbon dioxide curing condition is determined by varying the pressure and temperature variables within the scope of this study. The 3-day compressive strength of CEC under optimal carbon dioxide curing conditions is observed to exceed the 28-day compressive strength of OPC. The formation of calcium carbonate, which contributes to early strength, is confirmed via scanning electron microscopy and thermogravimetric analysis. Additionally, CEC exhibits significantly higher improvements in abrasion resistivity and chloride-ion penetration resistivity when subjected to carbon dioxide curing compared to OPC.