페로니켈슬래그 및 고로슬래그 미분말을 결합재로 사용한 삼성분계 시멘트의 수화 특성 및 기초물성에 관한 연구

Abstract

본 연구에서는 철과 니켈의 합금강 제조공정에서 발생하는 산업부산물인 페로니켈슬래그를 혼입하여 기존 결합재와의 화학반응 및 성능을 확인하였다. 고로슬래그 미분말과 페로니켈슬래그를 활용하여 시멘트 대비 치환률 50%까지 삼성분계 치환하여 실험을 통해 기초 물성 및 특징을 평가하였다. 실험 결과에 따르면 페로니켈슬래그를 혼입할 시 포졸란 반응이 기여하여밀실한 내부 공극 및 수화물이 형성되었고, 수화열과 건조 수축 감소 효과도 나타났다. 압축강도는 초기 재령에는 다소 저조한강도발현을 나타냈으나, 28일 장기재령으로 갈수록 강도 증가가 나타났다. 추후 최적 배합을 도출하여 용도에 맞게 활용할경우 시멘트 결합재로서의 활용 가능성이 기대된다. The present study investigates the chemical reaction and performance of ternary blended binders by mixing ferronickel slag. Cement was replaced using ground granulated blast furnace slag and ferronickel slag, combined up to 50% of the replacement rate. The blended cements were tested by setting times, length change, compressive strength at 1, 3, 7, 28 days. X-ray diffraction and scanning electron microscope were conducted for detecting hydration products while the MIP and microhydation heat were used for examining morphological characteristics. The results showed that by adding ferronickel slag, Pozzolanic reaction occurred, forming a dense pore structure and the effect of reducing hydration heat and dry shrinkage was also found. The compressive strength at 28 days was lower than that of 100% OPC control specimen (OSP0), but ternary blended cements showed no significant difference compared to binary blended (OSP50). If the optimal mix is derived later and used for the purpose, the potential for use as a cement binder is expected.