기체 CO2를 사용한 In-situ 탄산화 모르타르 성능평가

초록

본 연구에서는 국내 레미콘 산업의 산업부산 CO2 활용기술 확보를 통한 CCUS 기술의 부상을 목적으로 기체 CO2를 시멘트모르타르, 콘크리트 등 시멘트계 재료에 직접 주입하여 사용하기 위해 총 2단계로 나누어 연구를 수행하였다. 1단계에서는기체 CO2 사용에 따라 시멘트 모르타르의 물성에 미치는 영향인자를 도출하고, 영향인자에 대해 기준 배합과 동등한 물성발현을 위한 재료적 검토를 포함하였다. 1단계 검토결과, 물/시멘트비 조정 등이 일반적인 재료적 접근에 의한 물성확보는 한계가있는 것을 확인하였으며, 이에 2단계에서는 CO2 사용방법, 시멘트 모르타르의 비빔방법 등 CO2를 주입한 모르타르의 최적화에대한 전반을 포함하였다. 기체 CO2의 모르타르 주입 시 나타나는 물성변화에 대한 해결방안과 압축강도 성능증진을 위한기체 CO2의 최적 주입율 및 주입시간을 도출하였다. 그 결과, 일반 모르타르와 비교하여 최종 비빔 후 120초 이상의 추가비빔시간이 요구되는 것을 확인하였으며 유동성 및 압축강도 발현성능을 고려한 기체 CO2의 적정 주입율은 시멘트량 중량 대비0.1∼0.2 %로 도출되었다. 기체 CO2 주입시간 증가에 따른 추가적인 강도증진효과는 나타나지 않았으며, CCUS 기술로써활용되기 위해서는 CO2 고정화량 평가 등 미세분석을 통한 추가적인 검토가 필요하다.

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