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Na/Al 비와 양생온도가 지오폴리머의 백화억제에 미치는 영향

Influence of Na/Al Ratio and Curing Temperature of Geopolymers on Efflorescence Reduction

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주제분류자원공학

초록

백화는 시멘트 콘크리트의 표면에 흰 가루 물질이 생성되는 것으로 이 현상은 지오폴리머에서도 나타난다. 지오폴리머의 백화는알칼리 자극제의 나트륨과 대기 중 이산화탄소가 반응하여 나트륨 탄산염 물질이 지오폴리머 표면에 나타나 발생한다. 본 연구에서는 비산재 기반 지오폴리머의 Na/Al 비를 조절하거나 양생온도와 가열 양생 기간을 변화시켰을 때 2차 백화를 억제할 수 있는지검토하였다. 지오폴리머의 28일 압축강도는 Na/Al 비가 0.8인 시료보다 Na/Al 비가 1.0인 시료에서 높게 나타났으며, 양생온도가높고 가열 양생 기간이 길수록 강도는 높게 나타났다. 한편 백화는 Na/Al 비가 1.0인 시료의 경우 양생온도가 높고 가열 양생 기간이 길수록 적게 나타났다. Na/Al 비가 0.8인 시료에서는 Na/Al 비가 1.0인 시료에서 보다 백화가 더 빠르게 나타났다. 비산재 기반 지오폴리머의 2차 백화 발생을 억제하기 위해서는 Na/Al 비를 1.0으로 유지하는 것과 양생온도를 높이고 가열 양생 시간을 길게 하는 것이 유리할 것으로 생각된다.

Abstract

Efflorescence is a white deposit of powders in the surface of cement concrete which can also occur in geopolymers. Efflorescence occurs when sodium ions in alkali activator react with atmospheric carbon dioxide to form sodium carbonate components. In this study, we investigated whether the secondary efflorescence can be reduced by controlling the Na/Al mole ratio or by changing the curing temperature and heat curing time in fly ash-based geopolymers. The 28 days compressive strength in geopolymers having Na/Al ratio of 1.0 was higher than geopolymers having Na/Al ratio of 0.8. The strength increased with the increasing curing temperature and longer heat curing time. On the other hand, efflorescence was lower when the curing temperature was high and the heat curing time was longer in the geopolymers having Na/Al ratio of 1.0. The geopolymers having Na/Al ratio of 0.8 showed accelerated efflorescence occurrence than the geopolymers having Na/Al ratio of 1.0. In order to reduce the occurrence of the secondary efflorescence of fly ash-based geopolymers, it will be advantageous to maintain the Na/ Al ratio at 1.0, increase the curing temperature, and lengthen the heating curing time.

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