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·2026
Performance optimization and evaluation of ferronickel slag concrete under carbonation using multi‐criteria decision‐making approaches
K. N. Shivaprasad, K. N. Shivaprasad, SangHyo Lee, SangHyo Lee, Tae Yeon Kim, Tae Yeon Kim, H. M. Anil Kumar, H. M. Anil Kumar, Hyun‐Min Yang, Han‐Seung Lee
IF 3.3 (2026) Structural Concrete
초록

부록록(FeNi) 슬래그(FNS)는 보충 시멘트질 재료로서 연구되어 왔으나, 특히 물-시멘트(w/c) 비의 변화에 따라 FNS의 가속 탄산화 조건에서의 성능은 아직 충분히 규명되지 않았다. 본 연구 프로그램에서는 w/c 비 0.4, 0.5, 0.6에서 치환율을 최대 60%까지 평가하였다. 압축강도, 물 흡수, 신속 염화물 투과성과 같은 기계적 및 내구성 특성을 28일 및 가속 탄산화 노출 이후에 측정하였다. XRD, FTIR, SEM을 사용한 미세구조 분석은 상(phase) 발달과 형태학적 변화에 대한 통찰을 제공하였다. 28일 결과, w/c 비의 증가와 더 높은 FNS 치환은 희석(dilution)과 느린 수화로 인해 주로 압축강도를 감소시키는 것으로 나타났다. 그러나 가속 탄산화는 w/c 비 0.4에서 FNS 30%가 포함된 배합에서 12%의 강도 증가를 유도하여 대조군을 초과하였는데, 이는 CaCO3 및 MgCO3에 의한 공극 충전과 치밀화에 기인한다. 반대로, 더 높은 w/c 및 FNS 함량을 갖는 배합에서는 공극 체적의 지배적 역할을 반영하듯 최대 18%의 강도 저하가 나타났다. 미세구조적 증거는 FNS 내 MgO가 Mg-탄산염을 안정화시켜 수산화석회(portlandite) 소모를 감소시키고 매트릭스의 치밀성을 향상시킨다는 점을 확인하였다. 다수의 성능 지표를 통합하기 위해 GRA, TOPSIS, DFA와 같은 다기준 의사결정(MCDM) 도구를 사용하였다. 그 결과, w/c 비가 가장 큰 영향(Δ 최대 0.55)을 미쳤으며, 중간 수준의 FNS 치환(30%–45%)이 더 높은 치환율보다 일관되게 더 높은 순위를 보였다. 이러한 종합 결과는 FNSP가 낮은 w/c 조건에서 적절히 사용될 때 내구성과 기계적 성능을 향상시킬 수 있으며, 지속가능한 시멘트 사용에 기여하면서 구조용 콘크리트 적용에 적합함을 보여준다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.

키워드
CarbonationPortlanditeDurabilityCementitiousCompressive strengthFerroalloy
타입
Article
IF / 인용수
3.3 / 0
게재 연도
2026