메타카올린 강화 레테라이트 바위 골재 콘크리트: 강도 최적화 및 지속 가능한 시멘트 대체

열대 지역에서의 콘크리트 수요 증가에 따라 두 가지 해결되지 않은 문제에 직면하고 있습니다: 일반 포틀랜드 시멘트(OPC)의 높은 탄소 발자국과 보조 시멘트 재료가 레테라이트 바위 골재 콘크리트의 기계적 성능에 미치는 영향에 대한 제한된 이해. 메타카올린(MK)은 매우 반응성이 높은 포졸란이지만, 레테라이트 바위 골재 콘크리트와의 결합 사용 및 강도 발달과 미세구조에 미치는 영향은 충분히 명확히 설명되지 않았습니다. 이 연구에서는 OPC가 중량 기준 0%, 5%, 10%, 15%, 20%로 부분 대체된 레테라이트 바위 골재 콘크리트의 기계적 행동 및 지속 가능성 잠재력을 조사합니다. 모든 혼합물은 일정한 물-결합 비율 0.50으로 준비되었으며, 가소제 사용 여부에 따라 7일, 14일, 28일에 대한 작업성, 압축강도, 분할 인장강도 및 휨강도를 시험하였습니다. 결과는 MK가 레테라이트 바위 콘크리트의 기계적 성능을 크게 향상시키며, 10% 대체 시 최적임을 보여줍니다: 28일 압축강도는 제어군에서 35.6 MPa에서 가소화된 혼합물에서 53.9 MPa로 증가하였으며, 이에 따라 인장강도 및 휨강도가 함께 증가하였습니다. SEM-EDS 분석은 미세구조 밀집화, 포틀란드 석회수 감소 및 개선된 계면 전이 구역을 드러내어 강도 및 균열 저항 향상을 설명합니다. 환경적 관점에서 볼 때, 10% MK 대체는 클링커 관련 CO2 배출량의 약 10% 감소에 해당하며, 현지에서 이용 가능한 레테라이트 바위의 사용은 채석된 화강암에 대한 의존도와 운송 영향을 줄입니다. 이 발견은 MK 수정된 레테라이트 바위 콘크리트가 열대 지역의 구조적 응용을 위한 실현 가능한 환경 효율적인 옵션임을 보여줍니다. 연구는 MK 강화 레테라이트 바위 골재 콘크리트가 전통적인 혼합 설계 및 양생 관행을 변경하지 않고도 더 높은 구조적 성능과 향상된 지속 가능성을 제공할 수 있다고 결론짓습니다.