시멘트 종류별 질산 중화 레드머드 혼입 모르타르의 특성 (Characteristics of Mortar Mixed Nitric acid Neutralized Red Mud by Cement Type)

서지정보

· 발행기관 : 한국건축시공학회
· 수록지 정보 : 한국건축시공학회지 / 23권 / 6호 / 693 ~ 702페이지
· 저자명 : 강석표, 홍성욱, 김상진, 홍석우

초록

본 연구에서는 산업부산물 레드머드를 건설산업에서의 활용 가능성에 대한 기초 데이터를 분석하기 위해 pH 10~12인 액상 레드머드(LR)를 질산으로 중화하여 pH 7~8인 액상 레드머드를 시멘트 종류에 따른 모르타르에 대체하였다. 평가항목으로 플로우, 응결시간, 압축강도를 측정하였으며 XRD, SEM 분석을 통해 화학적 특성을 분석하였다. 플로우 측정결과 시멘트 종류별 LR과 LN의 경우 Plain과 비교하여 플로우 값이 감소하였다. 응결시간 측정결과 시멘트 종류별 Plain과 비교하여LR과 LN의 초결시간과 종결시간은 단축되었다. 압축강도 측정결과 액상 레드머드를 슬래그 시멘트에 대체하였을 경우 초기강도가 증가하며 장기강도의 경우 시멘트 종류별 모르타르의 강도 개선이 미미하였다. SEM 분석결과 시멘트 종류에 따른 Plain과 LN에서 공극이 관찰되었고 LR의 미세구조는 섬유상 조직으로 미세구조가 다르게 나타났다. XRD 분석결과 OR과 ON 비교하여 SN에서는 XRD 패턴이 유사하게 나타나고 있지만, 2θ 값 22°에서 피크가 관찰되었다. SR에서는 새로운 피크가 관찰되었다. 따라서 질산 중화 액상 레드머드보다 중화하지 않은 액상 레드머드를 슬래그 시멘트 모르타르에 대체하였을 경우 초기강도가 우수한 것으로 나타났다.

영어초록

This research explores the potential application of Liquid Red Mud(LRM), a byproduct of industrialprocesses, in the construction sector. We neutralized LRM(pH 10-12) using nitric acid, aiming tounderstand its viability in construction applications. The study involved substituting LRM(pH 7-8) inmortar formulations, varying by cement type. We assessed the properties of these mixtures bymeasuring flow, setting time, and compressive strength. Additionally, X-ray Diffraction(XRD) andScanning Electron Microscopy(SEM) analyses were conducted to examine the chemical properties.
Results indicated a reduction in flow value for LRM and LN(neutralized LRM) compared to the control(Plain ) across different cement types. The setting times(initial and final) for LRM and LN were notablyshorter than Plain. In compressive strength tests, LRM replaced with slag cement showed enhancedinitial strength, though long-term strength gains were marginal across different cement types. SEManalysis revealed distinct voids in Plain and LN, with LRM exhibiting a fibrous microstructure. XRDpatterns in SN(slag neutralized) resembled those in OR(original red mud) and ON(original neutralized),with a notable peak at a 2θ value of 22°. The study concludes that unneutralized LRM, when substitutedfor slag cement in mortar, yields superior initial strength compared to its neutralized counterpart.

참고자료

· 없음