The present study investigated the evolution of a binder gel in carbonation-cured Portland cement in an acidic medium. Three types of Portland cement with varying chemical compositions were carbonation-cured and exposed to $H_2SO_4$ or HCl. An acid attack induced significant changes in the local Al environment in normally cured cement showing the formation of ettringite and Friedel’s salt, while the local environment of Al in carbonation-cured cement mainly consisted of a tetrahedral aluminate structure and showed much less structural alternation. A thermal analysis showed that the carbonation products of belite were more stable than those of alite, with less gypsum formation under $H_2SO_4$ in the cement with relatively more belite. Depolymerization of the carbonation product, Ca-modified silicate gel, was observed in the samples immersed in acid.
본 연구는 산 침투시 탄산화 양생된 포틀랜드 시멘트의 미세구조 변화를 조사하였다. 화학적 조성이 서로 다른 3가지 종류의 시멘트의 탄산화 양생을 실시한 후 황산 혹은 염산에 노출시켰다. 산 침투시 일반 양생된 시멘트에서는 에트린자이트와 프리델 염이 발견되었다. 이를 통해 산 침투가 일반 양생된 시멘트 내부의 알루미늄 네트워크에 상당한 변화를 유발한 것을 알 수 있다. 반면, 산 침투시 탄산화 양생된 시멘트 내부의 알루미늄 네트워크는 주로 사면체 구조로 이루어져 있었으며 산 침투시 일반 양생된 시멘트보다 적은 구조적 변화가 발견되었다. 열질량분석을 통해 황산 침투시 벨라이트 함량이 높은 시멘트에서 집섬 (gypsum)의 생성량이 적은 것을 알 수 있었으며 이는 벨라이트의 탄산화 생성물이 알라이트의 그것보다 안정적인 것에 기인한다. 산 침투시 모든 시편에서 탄산화 생성물 (실리카 겔)의 해중합 (depolymerization) 현상이 발견 되었다.
