제올라이트 시멘트 모르타르의 재료적 특성에 관한 기초 연구

Abstract

시멘트 산업은 에너지 다소비형이며 석회석을 원료로 하고 있어 지구 온난화의 주범인 CO를 배출하여, 환경문제로 인해 가까운 시기에 큰 어려움을 겪을 것으로 예상되고 있다. 오늘날 첨단산업의 발전과 지구환경 문제의 심각성에 대한 인식이 증가하여 시멘트 산업에서도 다각화 측면에서 다양한 종류의 기술 등이 활성화되고 있는 시점이다. 이 연구에서는 최근에 새로이 검토되고 있는 시멘트 대체 재료로서 천연 제올라이트를 주원료로 사용한 제올라이트 시멘트 모르타르에 관한 재료적 특성을 분석하는데 목적이 있으며 그 방법으로 물($H_2O$)대신 알칼리 활성제(NaOH)를 사용하여 알칼리 경화반응을 이용한 제올라이트 모르타르를 제조하여, 강도 특성 및 적정 배합비를 구하였다. 그 결과 알칼리 활성제의 양과 경화 온도에 따른 천연 제올라이트 시멘트 모르타르의 7일 압축강도가 42 MPa로 측정되는 등 기존 시멘트보다 뛰어난 성능을 나타내는 것으로 판단되어지며, 기존 건설용 재료를 대체할 가능성이 충분히 있다고 사료된다.The cement industry is expected to face a major set-back in the near future due to its large energy consumption and $CO_2$ production, causing global warming. In order to overcome these environmental problems, this research has bee carried out to find a cement substitute material. One possible cement substitute material is Zeolite cement. In this study, the materialistic characteristics of Zeolite cement mortar were evaluated. Natural Zeolite cement mortar was prepared using alkali activation (NaOH) instead of water ($H_2O$) to determine achievable strength and appropriate mixing ratio. Based on the mixing ratio, functional material was added to alkali active agent to harden Zeolite mortar to develop a highly functional construction material. The study result showed that pure Zeolite cement mortar achieved compressive strength of 42 MPa in 7 days depending on the mixing amount of alkaline catalyst and the hardening temperature, showing high efficiency and possibility as a new construction material.