저온소성 Calcium Silicate계 시멘트의 경화특성 연구

A Study on the Hydration Characteristics of Low Temperature Calcined Calcium Silicate Cement

이산화탄소 반응경화 시멘트는 보통 포틀랜드 시멘트와 상이하게 CO2와 반응하여 경화하는 기경특성으로 반응에 기여하는 광물학적 특성도 상이하며, 양생조건에 따른 반응생성물도 큰 차이를 나타낸다. 이론적으로 보통 포틀랜드 시멘트의 경우, C2S, C3S, C3A, C4AF와 같은 시멘트 4대 광물상이 물과 반응하여 calcium silicate계 수화물 및 ettringite와 같은 수화물이 생성되는 반면, 이산화탄소 반응경화 시멘트의 경우, CS 및 C3S2와 같은 탄산화반응 기여 광물상이 이산화탄소와 반응하여 CaCO3 및 SiO2로 분해되어 경화체가 치밀해지는 특성을 나타낸다. 다만, 이산화탄소 반응경화 시멘트와 관련된 국내 연구수준은 초기단계로 연구사례가 많지 않아 두 재료의 특성비교가 실시된 바 없는 것으로 조사된다. 이에 본 연구에서는 보통 포틀랜드 시멘트와 국내 원료를 활용해 제조한 이산화탄소 반응경화 시멘트의 수화 및 탄산화 반응성을 비교하여, 경화특성을 조사하고자 하였다.

Hardened cement with carbonation curing typically exhibits different curing characteristics from ordinary portland cement when reacting with CO2. It also shows distinct mineralogical properties that contribute to the reaction, resulting in significant differences in the reaction products depending on the conditions. Theoretically, ordinary Portland cement reacts with water to form calcium silicate, ettringite phases associated with hydration of cement’s four major minerals: C2S, C3S, C3A, and C4AF. On the other hand, hardened cement with carbonation curing, such as CS and C3S2, undergoes a carbonation reaction with CO2, leading to the decomposition of CaCO3 and SiO2, which contributes to the densification of the curing material. In this research, we are conducting a comparison between the hydration and carbonation reactions of ordinary Portland cement mixed with locally sourced materials and hardened cement with carbonation curing produced from ordinary Portland cement. Our focus is to explore and analyze the curing properties of both types of cement.