페로니켈슬래그 및 플라이애시를 결합재로 사용한 삼성분계 시멘트의 수화 특성 및 기초물성에 관한 연구

Abstract

본 연구는 철과 니켈의 합금강 제조공정에서 발생하는 산업부산물인 페로니켈슬래그를 혼입하여 기존 결합재와의 화학 반응 및 성능을 확인하였다. 플라이애시와 페로니켈슬래그를 활용하여 시멘트 대비 치환율 30 %까지 삼성분계 치환을 하고 배합하여 실험을 통해 기초 물성 및 특징을 평가하였다. 실험 결과에 따르면 페로니켈슬래그를 혼입할 시 포졸란 반응이 기여하여 밀실한 내부 공극 및 수화물이 형성되었고, 수화열과 건조 수축 감소 효과도 나타났다. 압축강도는 초기 재령 28일까지 다소 저조한 강도발현을 나타냈으나, 365일 장기재령으로 갈수록 강도 증가가 나타났다. 추후 최적 배합을 도출하여 용도에 맞게 활용할 경우 시멘트 결합재로서의 활용 가능성이 기대된다. This paper investigates the chemical reaction and performance of ternary blended binders by mixing ferronickel slag which is an industrial by-products that occurs in the steel alloy manufacturing process of iron and nickel. Using fly ash and ferronickel slag, cement was replaced and combined up to 30 % of the replacement rate. The blended cements were tested by setting times, length change, compressive strength at 1, 3, 7, 28, 91, 365 days. X-ray diffraction and scanning electron microscope were conducted for detect of hydration products while the MIP and microhydation heat were used for exam morphological characteristics. The results showed that Pozzolan reaction contributed to the mixing of ferronickel slag, forming a dense pore structure, the effect of reducing hydration heat and dry shrinkage was also exhibit. The compressive strength was slightly lower than that of the initial age of 28 days, but there was an increase in intensity with the age of 365 days. If the optimal mix is derived later and used for the purpose, the potential for use as a cement binder is expected.