Bio-char의 치환율이 고로슬래그 미분말 페이스트의 역학적성능과 CO2 흡수량에 미치는 영향에 관한 연구 = A Study on the Influence of Bio-char Replacement Ratio on the Mechanical Properties and CO2 Uptake of GGBFS Paste

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 탄소격리능력이 우수한 바이오차를 활용한 건설재료 기술개발을 목적으로, 고로슬래그 미분말의 바이오차 치환율에따른 페이스트의 역학적 특성 및 CO2 양생에 의한 CO2 Uptake를 비교평가 하였다. 역학적 특성은 굳기 전 페이스트의 유동성과압축강도를 통해 평가하였으며, 바이오차 혼입률이 증가할수록 유동성과 압축강도가 모두 감소하는 경향을 보였다. 고로슬래그미분말의 20 %를 바이오차로 치환한 경우 유동성은 약 12 %, 압축강도는 약 27 % 감소하는 것으로 확인되었다. 또한, CO2 양생에따른 시험체의 CO2 흡수효과를 열중량 분석(TGA)을 통해 정량적으로 평가하였으며, 바이오차 치환율이 증가할수록 CO2흡수량이감소하는 경향을 확인하였다. 고로슬래그 미분말의 20 %를 바이오차로 치환 시, 약 1.62 %의 CO2 Uptake 감소가 확인되었다.
바이오차는 높은 탄소격리 효과를 지닌 재료이나, 결합재를 대체하여 사용할 경우 낮은 밀도와 높은 흡수성으로 인해 역학적 성능저하를 초래할 있는 것으로 확인되었다. 따라서 결합재의 5 % 이상을 바이오차로 치환하여 사용할 경우, 역학적 성능 저하를 보완할수 있는 방안에 대한 지속적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, to examine the applicability of bio-char as a construction material. The mechanical properties of pastes and CO2 uptake under CO2 curing were comparatively evaluated according to the bio-char replacement ratio of ground granulated blast furnace slag(GGBFS). Mechanical properties were evaluated by measuring the slump flow and compressive strength o f the paste. I t was found that both slum p flow a nd c om pressive s trength decreased as t he b io- char c ontent increased. W hen 20 % o f the GGBFS was replaced b y biochar, s lum p-flow d ecreased b y 12 %, and com pressive s tr.0ength decreased by 27 %. In addition, the CO2 uptake of specimen after CO2 curing was evaluated using thermogravimetric analysis(TGA). As the bio-char replacement ratio increased, CO2 uptake to decreased, and when 20 % bio-char was replaced, CO2 uptake was 1.62 % d ecreased. Although bio-char h as high carbon s equestration e ffect, i ts m echanical performance h as been shown to be degraded when used as a replcae for binder due to its low density and high absorbency. Therefore, when replacing m ore than 5 % o f the binder with bio-char, it i s believed t hat additional r esearch is n eeded on w ays to prevent mechanical performance degradation.