콘크리트에 탄소를 첨가하면 강도가 올라갈까?

비슷한 이야기는 전에도 꽤 있었는데요, 요컨대 성분이 균일한 원자재로서 쉽게 공급받을 수 있으면서 강성을 올릴 수 있는 혼합첨가물이면 된다는 건데.. (여기에 건축물을 사용 중일 때나, 철거할 때 유해물질이 나오지 않아야 하는 조건도 +)

 

https://www.dongascience.com/news.php?idx=61314 

커피 찌꺼기로 콘크리트 강도 30% 강화했다

 

ㅡ 커피찌꺼기는 탄소를 함유한 폐기물 중 하나.

ㅡ 적당히 건류해 탄소부분만 남겨 시멘트에 혼합하는 부재료로 썼다니 쓸 만했다는 이야기. 그러니까 꼭 커피찌꺼기일 필요는 없다는 것. 

ㅡ 탄소를 가둘 수 있다는 점에서 체크.

 

시멘트제조공정에 투입하는 재활용자재 (한국시멘트협회)

 

시멘트제조공정에서 CO2가 많이 나오는데, 그걸 포집하는 것도 같이 하면서 저것도 하면 그럴 듯할지도 모르겠네요. 그 반응들을 잘 조합해서 에너지가 적게 들면 좋을 텐데요.

 

전부터 있었던 이야기 중 하나인데,

 

아래는 모 시멘트회사 사이트;

 

이산화탄소를 저장하는 시멘트

콘크리트가 이산화탄소를 저장한다? - SAMPYO

콘크리트를 만드는 방법은 19세기 이후 거의 변하지 않았습니다. 자갈, 모래, 시멘트, 그리고 물을 섞는 것이죠. 콘크리트의 최대의 문제점은 시멘트를 만드는 방법에 있습니다. 시멘트를 만들려면 우선 클링커를 만들어야 합니다. 클링커는 석회, 점토, 석고 등 다양한 재료를 섞어 소성로(킬른)에서 만들어집니다.

클링커는 1,500℃ 이상의 고온에서 연소해야 만들어지는데요, 바로 그 과정에서 대량의 CO2가 배출됩니다. 게다가 소성로에서 석회(탄산칼슘)가 산화칼슘(CaO)으로 분해되면서 더 많은 CO2가 방출됩니다. 그래서 시멘트 대용으로 플라이애시, 슬래그 등을 사용하여 콘크리트를 만들기도 합니다.

캐나다의 콘크리트 메이커인 카비크리트(Carbicrete)는 시멘트가 없고, 탄소배출이 네거티브인 프리캐스트 콘크리트를 생산합니다. 카비크리트는 시멘트 대신 슬래그를 사용하여 탄소 배출을 줄이고 프리캐스트 콘트리트를 생산할 때 원재료를 혼합한 후 콘크리트를 굳히는 경화 공정에서 이산화탄소를 사용합니다. 산업현장에서 배출되는 CO2를 포집하고 운송하여 콘크리트에 주입하고 화학반응에 의해 탄산칼슘(CaCo3), 즉 석회를 생성시켜 경화하는 것입니다. 생성된 탄산염 콘크리트는 기존 콘크리트보다 압축 강도가 최대 30% 더 높습니다.

카비크리트는 제품 생산 공정에서 이산화탄소 배출량보다 흡수량이 많은 카본 네거티브(Carbon Negative) 기업입니다. 현재 카비크리트의 경화 공정은 신중하게 통제된 환경에서만 수행할 수 있으며 건설 현장에 배송되기 전에 프리케스트 콘크리트 제품으로 사용을 제한되고 액상 레미콘에서는 사용할 수 없습니다.

그 외 다른 고안이 소개됩니다.

 

 

다만, 이산화탄소보다는 에너지가 많은 탄소화합물 또는 순탄소(숯)를 첨가한다면, 그만큼 화재에는 더 약해지지 않을까흐는 생각도 듭니다. "어지간히 불탄 건물은 콘크리트 조직이 망가져서 철거하고 다시 지어야 한다"는 말을 어디서 들은 것도 같지만.. 이 부분은 정확히는 모르겠네요. ^[각주:1]

 

1. 탄소산화물이 아닌 생탄소가 많이 들어간 건물은, 목조건물처럼 화재에 취약하지는 않을까하는 상상이 문득.. 철근콘크리트건물이라고 화재에 무적은 아니지만, 그래도 목조건물보다는 낫죠. [본문으로]