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May 22, 2024

마이크로맥스와 헤마타이트 혼합

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 8669(2023) 이 기사 인용 369 액세스 측정항목 세부 정보 일반 포틀랜드 시멘트(OPC)는 다양한 환경 및 기술 문제를 야기했습니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 8669(2023) 이 기사 인용

369 액세스

측정항목 세부정보

일반 포틀랜드 시멘트(OPC)는 다양한 환경적, 기술적 문제를 야기했습니다. 연구자들은 시멘트에 새로운 재료를 추가하거나 기술 및 환경 문제에 대한 대안을 개발하려고 시도했습니다. 적철광은 시멘트 슬러리 밀도를 높이기 위해 중량제로 사용됩니다. 시멘트 및 지오폴리머 슬러리의 무거운 입자 침전은 접합된 부분을 따라 이질적인 특성을 생성하는 심각한 문제입니다. 이 연구는 고밀도 유정 접합 응용 분야를 위한 가중치 재료로 적철광과 Micromax를 모두 사용하는 새로운 종류의 지오폴리머를 제시합니다. 첫 번째 시스템은 적철석만 사용한 반면, 다른 시스템은 적철석과 Micromax를 모두 사용했습니다. 적철석과 함께 Micromax를 사용하는 주요 목표는 지오폴리머에서 적철석과 관련된 침전 문제를 제거할 가능성을 확인하는 것입니다. 더욱이, 다양한 FFA 지오폴리머 특성에 대한 Micromax 첨가 효과도 평가되었습니다. 개발된 지오폴리머 시스템의 농축 시간을 증가시키기 위해 지연제, 지연제 강화제 및 고유동화제의 다양한 혼합물이 도입되었습니다. 결과는 적철석에 Micromax를 첨가하면 평균 밀도 변화가 12.5%에서 거의 3.9%로 감소한다는 것을 보여주었습니다. Micromax를 첨가하면 플라스틱 점도가 44.5% 감소하고 유체 손실이 10.5% 감소했습니다. 두 시스템 모두 강도, 탄성 특성 및 투과성 측면에서 유사한 성능을 보였습니다. 농축 시간은 제안된 첨가제 혼합물을 사용한 적철석 시스템의 경우 390분, 혼합 시스템의 경우 300분이었습니다.

OPC는 높은 온실가스 배출과 같은 기술적, 환경적 문제를 야기하고 생산 중에 막대한 에너지를 소비합니다. 이러한 우려로 인해 연구자들은 기술적 과제를 극복하고 친환경 시멘트 시스템을 제공하기 위한 대체 재료를 찾게 되었습니다. 일부 연구자들은 OPC의 특성을 향상시키기 위해 OPC에 새로운 재료를 추가하는 방향으로 나아갔다는 것이 문헌에서 분명합니다1,2,3,4,5,6,7. 다른 연구자들은 보다 친환경적이고 지오폴리머와 같은 OPC의 기술적 단점을 극복할 수 있는 OPC에 대한 새로운 대안을 찾으려고 노력했습니다8,9,10,11,12,13.

현재 OPC에 필적하는 품질을 지닌 비용 효율적이고 친환경적인 물질이 등장했습니다. 이 물질을 지오폴리머라고 합니다. 그 원료는 지질학적 기원을 가지며, 무기중합과 축합을 통해 지오폴리머 형성이 계속되므로 지질폴리머라고도 불린다14. J. Davidovits 교수는 1978년에 지오폴리머라는 용어를 만들어 시멘트가 없는 녹색 시멘트질 물질로 설명했습니다. 이는 가교된 폴리시알레이트 사슬의 3D 구조를 포함하고 있기 때문에 이전에는 토양 시멘트의 특정 사례로 간주되어 지오시멘트15라고 불렸습니다. 지오폴리머는 알칼리나 산에 의해 활성화되는 원료 물질인 천연 물질 및/또는 폐기물로부터 형성될 수 있습니다16. 지오폴리머 생산은 더 깨끗하고 원료는 OPC17,18,19,20에 비해 그렇게 많은 에너지를 소비하지 않습니다. 알루미노실리케이트 물질의 Si와 Al은 알칼리 용액과 접촉한 후 용해되어 중축합을 통해 모노머와 올리고머가 폴리시알레이트, 폴리시알테-실록소 및 폴리시알레이트-디실록소라고 불리는 3D 구조를 형성합니다.

시멘트 슬러리는 압력, 온도 등 기존 유정 조건과 시멘트 작업 유형에 따라 설계됩니다. 대부분의 연구는 생산 중 환경 문제로 인해 OPC에 대한 대안을 찾는 것뿐만 아니라 OPC의 단점이 지오폴리머에 의해 완화될 수 있는지 확인하는 것이 가장 중요합니다. 4가지 주요 연구 주제가 문헌에서 조사되었습니다: 열악한 환경에서의 적용, P&A에서의 적용, 진흙과의 호환성 및 온도 효과10,23,24,25,26,27,28.