순환경제를 위한 그린 콘크리트: 지속 가능성, 내구성 및 구조적 특성에 대한 리뷰

전통적인 포틀랜드 시멘트 콘크리트(PCC)의 주요 우려사항은 지구적인 시멘트 및 천연 골재(NCA) 소비의 방대한 양과 관련되어 있으며, 이는 자연 자원의 고갈과 생태적 문제를 초래합니다. 그 결과, 시멘트를 분쇄된 고로슬래그(GGBFS), 재(FA), 실리카 연가루(SF), 메타카올린(MK)와 같은 보조 시멘트 재료(SCM)로 대체하거나 NCA를 재활용 골재로 대체하는 그린 콘크리트(GC) 개념이 PCC의 환경적 위협을 해결하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 현재, 콘크리트 적용에서 GC 구현의 중요성을 강조하는 문헌이 증가하고 있습니다. 따라서 이 논문은 동료 검토 문헌 데이터베이스인 Scopus를 통해 체계적인 문헌 리뷰를 수행하였습니다. 총 114편의 논문이 다음과 같은 분야를 다루었습니다: (1) GC의 지속 가능성 이점, (2) 압축 강도 측면에서 GC의 기계적 거동, (3) 여러 환경 노출에서 GC의 내구성 특성, (4) 전단 및 굴곡 하의 대규모 보강 빔에서의 GC의 구조적 성능, (5) 이전에 시험된 빔의 GC 전단 용량을 주요 설계 코드 및 제안된 모델과 비교하는 분석적 조사. 이 리뷰를 바탕으로, 독자는 특정 콘크리트 응용에 적합한 특정 콘크리트 강도 범위를 달성하기 위해 한 가지 SCM으로 시멘트를 최적의 대체 수준으로 선택할 수 있을 것입니다. 또한 내구성 성능 분석 결과, 400 °C 이상의 고온에 노출된 콘크리트에는 SCM 추가가 추천되지 않습니다. 게다가, GGBFS와 FA를 혼합한 콘크리트가 장기적으로 황산염 공격에 대한 저항성이 PCC보다 우수하다는 것이 확인되었습니다. 실험적으로 시험된 빔과 기존 콘크리트 전단 설계 방정식의 데이터 비교에서 가장 주목할 만한 관찰은, OPC 대체로 최대 70%의 FA 또는 NCA 대체로 최대 100%의 RCA를 가진 빔이 일본 토목 기술자 협회(JSCE-1997), 미국 콘크리트 협회(ACI 318-19), 캐나다 표준 협회(CSA-A23.3-14)의 방정식에 의해 보수적으로 예측되었다는 것입니다.