비산재(FA)는 지오폴리머를 합성하기 위한 가장 널리 사용되는 알루미노규산염 전구체이다. 그러나 석탄 연소의 부산물인 비산재의 고유한 특성은 석탄 원산지, 연소 온도, 입자 크기, 불순물 수준과 같은 여러 요인에 의해 상당히 변화될 수 있다. 따라서 FA 기반 지오폴리머의 성능이 불안정한 문제가, FA의 극도로 상이한 반응성에 기인하여 문헌에서 광범위하게 보고되어 왔으며, 이는 FA의 추가적인 고부가가치화에 제한 요인이 되고 있다. FA의 특성 불일치를 상쇄하기 위해, 본 연구는 알루미노규산염 전구체 원료로 사용될 수 있도록 FA의 반응성을 정량화하고 평가하기 위한 보편적 지표를 제시한다. 알칼리 침출 시험을, 호주 퀸즐랜드주 남동부 지역의 6개 석탄발전소에서 채취한 7종의 비산재에 대해 수행하여 2시간 내 반응성 Si 및 Al의 용해도와 용해 효율을 규명하였다. 용해도 및 용해 효율은 생성된 FA 기반 지오폴리머의 기계적 특성과 특히 7일 강도와의 사이에 양호한 상관관계를 보였다. 또한 각 FA 유형을 보다 구별하기 위해 총량 및 반응성 Si/Al 몰비를 도출하였고, 주사전자현미경/에너지분산형 X선분광법으로 이를 검증하였다. 마지막으로, Si, Al, Fe의 용해 효율 및 반응성 Si/Al 몰비를 고려한 반응성 지수를 개발하고, 이를 FA 기반 지오폴리머의 기계적 특성과 상관시켰다. 침출 시간 30분에서의 용해도는 FA의 반응성을 가장 잘 반영하였으며, 상관계수는 0.82로 가장 높았다.

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