1. 서    론

과도한 산업 발전으로 인한 온실가스 배출이 전 세계적으로 문제가 되어, 전 세계 기후변화 피해액이 해마다 1조 2천억 달러를 웃돈다는 연구 결과가 발표됐다.¹⁾ 이러한 온실가스의 75∼80%를 차지하는 CO₂의 전 세계 배출량은 2011년 340억톤으로 발표되었고, 이중 시멘트 생산시 발생하는 CO₂량은 전체 배출량의 7∼10%를 차지하고 있으며, 시멘트 1톤 생산에 약 0.8∼0.9톤의 CO₂가 배출되는 것으로 알려졌다.¹⁾

이러한 환경부하 문제를 해소하기 위한 각 산업의 CO₂ 배출량 감축 노력과는 달리, 소성 공정에서 CO₂ 배출량은 전년도에 비해 6% 증가한 것으로 발표되었으며 시멘트의 수요량은 매년 3% 정도의 증가가 예상되고 있다. 이에 따라 시멘트 산업에서도 CO₂를 줄이기 위한 연구가 진행되고 있으며 최근에는 소성시멘트를 사용하지 않는 콘크리트가 개발되고 있다. 또한 산업부산물인 고로슬래그 미분말(granulated ground blast furnace slag, 이하 GBFS)에 알칼리활성화 자극제를 혼입하는 알칼리활성 슬래그의 연구가 활발히 진행되고 있다. 알칼리활성 시멘트를 이용한 콘크리트는 소성 과정에 의한 에너지 소비를 줄일 수 있을 뿐 아니라 우수한 내화학성으로 기존 시멘트의 단점을 보완할 수 있다.

시멘트-콘크리트 2차제품의 강도 증진을 위한 목적으로 오토클레이브 양생 방법에 의해 콘크리트 내부 수화물량 증대 및 공극의 치밀화를 통한 제조방법들이 사용되어져 왔으나 고액의 설비투자비용과 높은 에너지소비 등으로 문제점이 있는 실정이고 이에 따라 상대적으로 간편하고 경제적인 상압 증기 양생을 통한 고강도 콘크리트 개발에 관한 연구도 진행되고 있다.

이 연구에서는 시멘트 산업에 있어서 환경부하를 감소시키기 위해 GBFS에 알칼리, 황산염 계열 활성 자극제를 사용한 비소성 시멘트(non-sintered cement, 이하 NSC) 모르타르의 기초 물성을 평가하기 위한 실험을 진행하였다. 양생 방법에 따라 모르타르의 수화 반응과 역학적 및 화학적 특성을 파악하고 NSC의 제조에 관한 기초적 자료를 제시하고자 양생 조건을 달리하여 재령에 따른 역학적 특성 및 화학적 내구성 평가를 실시하고자 하였다.

2. 실험 계획

2.1 실험 재료 및 평가항목

이 실험에는 NSC와의 비교를 위해 국내산 1종 보통 포틀랜드 시멘트(ordinary portland cement, 이하 OPC)를 사용하였고 NSC 제작을 위해 국내산 3종 GBFS와 분말형 알칼리활성화제 및 황산염 활성화제를 사용하였다. 잔골재는 KS L 5100 규준에 부합하는 0.25∼0.66mm 입도의 표준사를 사용하였다. OPC와 GBFS의 화학적 특성 및 이 연구의 평가항목은 Table 1, 2와 같다.

2.2 공시체 제작

2.2.1 배합

이 실험은 Table 3에 나타난 배합 조건으로 진행되었다. GBFS를 주 재료로 하여 알칼리 자극제 및 황산염 자극제를 첨가하였다. 결합재와 잔골재의 중량비(B:S)를 1:2.45로 하였으며 물결합재비(W/B)는 선행된 플로우 테스트를 통해 실험군의 플로우 값이 170±5mm에 부합하는 52%로 선정하였다. 실험에 사용된 NSC의 pH 및 XRF 실험 결과에 따른 화학적 특성은 Table 4와 같다.

2.2.2 공시체 제작

모르타르의 혼합은 KS L ISO 679 규준에 따라 원재료를 계량 후 혼합수를 가해 저속(140±5rpm)에서 30초간 교반 후 30초 동안 모래 전량을 서서히 혼입하고 이어 30초간 고속(285±10rpm)으로 교반하였다. 90초간 혼합기를 정지하여 처음 15초 동안 스크레이퍼로 용기 벽에 부착된 모르타르를 용기의 중간으로 모아주고 다시 60초간 고속 교반하였다. 혼합이 끝난 모르타르는 40×40×160mm 강제식 3연 몰드를 사용하여 성형하였다.

2.2.3 양생

이 연구는 양생 방법에 따른 기초물성을 비교하기 위해 수중 양생(OPC-W, NSC-W), 기건 양생(OPC-Ad, NSC-Ad), 상압 증기 양생(OPC-S, NSC-S)으로 양생방법을 각각 달리하여 양생하였다. 수중양생은 공시체 성형 후 표준 양생(20℃, RH 50%)의 조건에서 24시간 양생한 뒤 탈형하여 20±2℃의 수조에서 재령 기간 동안 양생하였고, 기건 양생은 공시체 성형 후 표준양생 조건에서 24시간 양생 후 탈형하여 같은 조건에서 재령 기간 만큼 양생하였다. 상압 증기 양생 방법은 Fig. 1에 나타낸 방법과 같이 공시체 성형 후 표준양생 조건에서 2시간 동안 전치 시킨 뒤 승온 속도 15℃/hr로 최고온도 65℃까지 높여 6시간을 유지시킨 다음 자연 냉각시켜 상온과 평형이 되는 시점에서 탈형하여 각 재령기간 동안 표준양생 조건으로 기건 양생을 실시하였다.

2.3 실험방법

2.3.1 휨 및 압축강도

휨 및 압축강도 측정은 KS L ISO 679 규준에 의거하여 진행되었으며 공시체의 재령 3일, 7일, 28일의 강도를 측정하였다. 40×40×160mm 공시체의 휨강도를 측정한 뒤 절단된 두 시편으로 압축강도를 측정하였다.

2.3.2 pH 측정

pH 측정은 공시체의 각 재령별 압축강도 측정시 파단면의 시편을 채취하여 분쇄 후 10∼30µm로 거른 시료를 5g 당 200mL 증류수에 혼합시킨 뒤 측정하였다.

2.3.3 XRD 및 SEM 분석

결정상 분석 및 미세 구조 관찰을 위해 경화체의 각 재령별 압축강도 측정시 파단면의 시편을 채취하여 1일간 아세트산 카민용액에 침지 후 주사형 전자 현미경(scanning electron microscope, 이하 SEM)을 이용한 내부 미세 구조를 관찰하였고, 시편을 분쇄하여 X선 회절 분석기(X-ray diffraction, 이하 XRD)를 이용해 결정상 분석을 실시하였다.

SEM(hitachi S-4200)은 10.0k배의 미세구조를 관찰하였고 XRD 분석의 측정 조건은 40kv, 30mA, scanning speed: 4°/min, angle: 10°∼65°로 하였다.

2.3.4 내산성 실험

각 양생방법으로 28일간 양생한 공시체를 ASTM C 267, 579에 준하여 내산성 실험을 실시하였다. 양생된 공시체의 표면 물기를 제거한 중량을 측정하고 황산(H₂SO₄) 5% 수용액에 침적하였다. 침적 재령 14일, 28일, 56일, 90일 동안의 중량 감소율 측정을 위해 재령 기간 동안 침적 시킨 시편을 꺼내어 흐르는 물에 부드러운 솔로 표면을 닦아내 훼손된 부분을 제거하고, 표면의 물기를 제거한 후 중량을 측정하였다. 침적에 의한 중량 감소율 산출식은 (1)과 같다.

2.3.5 염소 이온 침투 저항성 실험

염소 이온 침투 저항성 실험은 각 양생 방법으로 28일간 양생한 공시체를 10% 농도의 염화나트륨(NaCl) 용액에 14일간 침지시킨 뒤 침지시킨 공시체의 중앙부를 절단하고 절단면에 질산은(AgNO₃) 용액을 분무하여 색상의 변화가 없는 부분을 염소 이온 침투 깊이로 산정하였다.

2.3.6 탄산화 촉진 실험

탄산화 촉진 장치에 의한 탄산화 깊이를 측정하기 위해 각 양생방법으로 28일간 양생한 공시체를 습도 60%, 온도 30℃, CO₂ 5% 조건의 탄산화 촉진 장치에 2주간 정치하였다. 촉진 기간이 끝난 공시체의 중앙부를 절단하여 절단면에 페놀프탈레인(C₂₀H₁₄O₄) 1% 용액을 분무하여 색상의 변화가 없는 부분을 탄산화 진행 깊이로 산정하였다.

. 실험 결과 및 고찰

3.1 휨 및 압축강도

Fig. 2는 양생 방법을 달리한 OPC와 NSC의 재령에 따른 휨강도를 나타낸 그래프이다. 양생 방법에 따른 휨강도를 비교해보면 재령 28일에서 OPC와 NSC 모두 수중양생을 할 경우 가장 우수한 휨강도를 나타내고 있으며 NSC가 OPC에 비해 전체적으로 높은 강도를 보이고 있다. 기건 양생을 거친 OPC-Ad, NSC-Ad의 경우 전재령에서 전반적으로 강도가 떨어지는 것으로 나타났으며 NSC의 경우 수중 양생시 초기강도가 크게 증가하는 것으로 나타나고 있다.

Fig. 3은 재령에 따른 압축강도를 나타낸 그래프이다. 휨강도와 마찬가지로 재령 3일에서 NSC-S가 OPC를 포함하여 가장 높은 강도를 나타냈다. 증기 양생을 거친 공시체를 제외한 나머지 두 공시체의 압축강도가 OPC보다 낮게 나타났으나 NSC-W의 경우 재령이 경과함에 따라 우수한 강도 증진을 보이며 재령 28일에 이르러 OPC보다 높은 압축강도를 나타냈다. 양생 방법에 따른 압축강도를 비교해보면 재령 28일에서 증기 양생을 실시한 NSC-S의 압축강도가 가장 높았으며 NSC-W도 OPC 실험체 보다 우수한 압축강도를 나타냈다. 기건 양생을 거친 NSC-Ad의 압축강도가 재령 28일에서 가장 낮은 결과값을 나타냈다.

휨강도 및 압축강도 측정 실험 결과 기건 양생의 경우 수중 양생 및 상압 증기 양생에 비해 강도 발현이 현저히 떨어지는 것을 확인할 수 있었는데 OPC와 비교해 초기 수화 반응이 느린 NSC 경화체의 경우 수분의 증발로 인해 수화가 충분히 이루어지지 않아 강도 발현이 어렵게 된다. SEM 분석 결과에서도 기건 양생을 거친 NSC의 경우 수화생성물인 에트린자이트의 생성률이 낮은 것을 알 수 있었다.

또한 NSC를 증기 양생 시키면 수중 양생에 비해 초기 강도는 크게 증가하지만 재령이 증가할수록 그 차이가 줄었으며, 이는 증기 양생에 의해 C-S-H 겔의 결정화가 촉진되어 비표면적이 감소하고 겔 입자간의 결합력이 낮아지기 때문이다. 또한 증기 양생에서 알칼리계 자극제가 필요 이상으로 혼입될 경우 초기에 산성피막 파괴 반응에 사용되고 남는 잉여의 Ca(OH)₂ 결정체로 인해 장기 강도 저하가 일어날 수 있으므로 잉여의 생성물이 발생하지 않도록 알칼리 자극제의 혼입량을 조절하여 장기 강도를 증진시킬 수 있을 것으로 판단된다.^2,3)

3.2 재령에 따른 pH 변화

Fig. 4는 NSC의 양생 경과에 따른 pH 변화를 나타낸 것이다. 양생 방법에 따른 OPC의 pH는 차이가 거의 나타나지 않아 평균값을 일괄적으로 나타냈다. 양생 기간 동안 NSC는 pH 12.0∼11.6 사이의 값을 나타냈으며 양생 시간의 경과에 따라 점점 감소하는 모습을 나타낸다.

NSC는 반응 초기에 알칼리 자극제에서 용출되는 OH^- 이온에 의해 강알칼리성 분위기가 조성되어 GBFS 표면의 산성피막을 파괴하거나, 형성을 억제시켜 내부 이온을 용출시키고 C-S-H 겔과 같은 수화물을 생성하게 되고 반응이 경과함에 따라 pH가 감소하게 된다. 양생 방법에 따른 NSC의 pH를 비교한 결과 상대적으로 자극제의 활동이 촉진된 수중 양생과 증기 양생의 NSC가 기건 양생에 비해 장기 재령에서 경미하지만 낮은 pH를 나타냈다.

반응 초기에 강알칼리성이 부여되면 GBFS로부터 CaO 성분의 용출은 억압되지만, Al³⁺ 이온은 양쪽성 물질로써 pH에 큰 영향을 받지 않고 강알칼리 분위기에서도 어느 정도 용출될 수 있는데 초기에 GBFS로부터 용출된 소량의 Al₂O₃ 성분이 황산염 자극제와 반응하여 빠른 시간 내에 비교적 결정성이 나쁜 에트린자이트를 생성하게 되고, 재령이 경과함에 따라 점점 결정성이 좋은 것으로 바뀌게 된다. 그 후 재령이 경과함에 따라 pH가 낮아지면서 GBFS로부터 CaO 성분의 용출이 원활하게 되면 결정성이 좋은 에트린자이트가 대량 생성되며 동시에 CaO 성분의 농도에 의해 SiO₂의 농도 또한 서서히 증가되어 C-S-H 수화물도 동시에 생성된다.^2,4)

NSC의 초기 반응에 있어서 알칼리 자극제에 의해 강알칼리성을 부여하여 GBFS의 산성피막의 형성을 억제하는 것은 필수적이지만, 자극제가 필요 이상 사용되거나 과도한 강알칼리성을 띄게 될 경우 GBFS의 산성피막 파괴 후에도 강알칼리 분위기를 조성하여 에트린자이트의 생성을 저하시킬 수 있으므로 NSC 제조시 적정 pH 조성을 위해 자극제 혼입량의 조절이 필요할 것으로 예상된다.

3.3 결정상 분석

Fig. 5 및 6은 OPC와 NSC 시편의 XRD 분석 결과를 양생 방법에 따라 나타낸 그래프이다. 전체적으로 약 26°(2θ) 부근에 나타나는 결정상은 골재로 인한 석영 및 방해석이다. 양생 방법에 따른 OPC의 재령 28일에서의 XRD 분석 결과를 비교해보면 OPC-W와 OPC-S의 Ca(OH)₂ 생성량이 기건 양생에 비해 크게 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. OPC-Ad 경우 충분한 수분이 공급되지 못해 수화물 생성이 느려진 것으로 예상되며 미반응 클링커 광물의 피크가 일부 관찰되었다.

NSC의 경우 OPC와 비교하여 장기 재령에서의 Ca(OH)₂ 피크는 나타나지 않았고 여러 곳에서 에트린자이트와 C-S-H 겔의 결정상을 확인할 수 있었다. 초기 재령에서 CaSO₄·2H₂O의 피크가 높게 나타났지만 재령이 경과함에 따라 피크가 감소하는 경향을 나타내는데 이는 GBFS에서 용출되는 CaO 및 Al₂O₃와 반응하여 결정성이 좋은 에트린자이트 수화물을 생성하는데 소비되었다는 것을 의미한다.^5,6) 양생 방법에 따른 XRD를 비교한 결과 압축강도 실험에서 우수한 강도를 나타냈던 NSC-W 및 NSC-S의 경우 초기 반응에서 에트린자이트의 생성량이 크게 나타났지만 재령이 경과함에 따라 C-S-H 겔의 피크가 크게 나타났는데 이는 에트린자이트의 피크가 줄어들며 안정적인 C-S-H 겔로 충분히 전이되고, 초기 재령에서 수화반응을 개시하지 못한 황산염 자극제가 그 자체 광물로 존재하다가 점차 GBFS와 반응하여 수화물을 생성하기 시작하는 것으로 판단된다.⁶⁾ 그러나 NSC-S의 경우 다른 양생 방법에 비해 초기 반응에서 에트린자이트의 생성이 충분하지 못했으나 재령이 경과하면서 증가하였고 C-S-H 겔은 다소 낮게 생성되었다. 이는 수화 반응이 느린 NSC가 충분한 수화 반응에 필요한 충분한 수분을 공급받지 못하고 수분의 증발이 일어나 반응이 제대로 진행되지 못한 상황에서 경화되었기 때문이다. 또한 황산염 자극제의 혼입량이 부족할 경우 초기에 CaO 및 Al₂O₃ 성분을 완전히 에트린자이트로 전환시키지 못하여 C₄AH₁₃을 생성하거나 강도발현이 에트린자이트보다 낮은 monosulfate가 생성될 수 있는데,⁶⁾ NSC-W와 NSC-Ad 공시체의 초기재령에서 monosulfate 수화물이 약하게 관찰되는 것을 확인할 수 있었다.

3.4 재령에 따른 내부 미세 구조 분석

OPC와 NSC의 수화물의 생성을 관찰하기 위해 촬영한 SEM 사진 결과를 Fig. 7과 8에 나타내었다.

Fig. 7은 NSC와 주요 생성물 비교를 위해 OPC의 재령 3일, 7일, 28일 경화체를 양생 방법에 따라 분류한 내부미세구조이다. 전반적으로 NSC에 비해 에트린자이트의 생성량이 적게 나타났으며 OPC-W의 경우 초기에 에트린자이트의 모습이 소량 관찰되었으나 재령 28일에 이르러 거의 관찰되지 않았고, OPC의 주요 수화 생성물인 판상형의 Ca(OH)₂ 수화물 사이 공극을 C-S-H 겔이 채우고 있는 모습을 확인할 수 있었다. 그러나 OPC-Ad의 경우 OPC-W에 비해 에트린자이트가 거의 생성되지 않았으며 재령이 경과하여도 C-S-H 겔의 생성량이 적고 미반응 물질도 관찰되었다. 그러나 OPC-S에서는 초기 재령부터 수화물의 생성이 활발해 지는 것을 확인할 수 있었다.⁶⁾

NSC의 내부미세구조는 OPC 비교해 전반적으로 침상형의 에트린자이트의 생성량이 큰 것을 확인할 수 있다. NSC-W 경우 초기 재령에서 짧은 침상 형태의 에트린자이트가 다량 생성되었고 지속적인 수화반응을 통해 재령 7일에 이르러 치밀하고 굵은 침상구조의 형태로 발달한 것을 확인할 수 있었다. 재령 28일에 에트린자이트의 양이 줄어 든 것을 확인할 수 있었지만 에트린자이트 외에 C-S-H 겔로 보이는 수화물 사이에 형성되어 밀실한 형태를 나타내는 것이 관찰되었다. 따라서 초기 재령에서의 NSC의 수화 반응은 치밀한 에트린자이트를 골격으로 강도를 형성하나 장기 재령 이후에는 C-S-H 겔을 골격으로 에트린자이트가 망상구조를 형성하며 높은 강도를 발현하는 것으로 판단된다. NSC-W와 달리 NSC-Ad에서는 재령 7일에 이르러서도 에트린자이트의 생성량이 충분하지 않는 모습이 확인되었고 재령 28일에서 치밀한 구조를 형성하지 못하여 강도 발현이 다소 떨어지는 것으로 판단된다. NSC-S의 경우 초기부터 굵은 침상 구조의 에트린자이트가 다량 발견되었고 지속적인 반응을 통해 수화물 사이에서 밀실한 구조를 형성하는 것을 확인할 수 있었다.

NSC의 내부미세구조를 관찰한 결과 수화 반응에 따른 초기 재령에서의 강도발현은 다량의 에트린자이트를 주요 생성물로 하여 이와 같이 생성되는 C-S-H 겔에 의해 이루어진다. 재령이 경과함에 따라 C-S-H 겔은 에트린자이트를 감싸며 생성량이 지속적으로 증가하게 되고 경화체의 공극을 밀실하게 채우게 되어 굵은 침상구조로 발달한 에트린자이트와 네트워크식 망상구조를 형성하면서 지속적인 강도발현이 일어나는 것으로 판단된다.⁶⁾

3.5 화학저항성

Fig. 9는 OPC와 NSC의 양생 방법에 따른 내산성 시험에 의한 중량변화율을 나타낸 그래프이다. NSC-W와 NSC-S 경화체의 경우 침적 재령 14일까지 매우 낮은 중량 감소율을 나타냈다. 이후 재령에서 중량 감소율이 증가하였으나 OPC와 비교하여 우수한 내산성을 보여주었다. NSC-Ad 경우에는 침적 재령 90일에서도 매우 낮은 중량 감소율을 보였다. 이는 H₂SO₄와 반응하여 침식되기 매우 쉬운 물질인 Ca(OH)₂의 영향이 가장 큰 것으로 판단된다.⁵⁾ 상기 XRD 분석에서 확인할 수 있듯이 OPC의 강도발현에 가장 큰 영향을 미치며 가장 많은 발생량을 보이는 수화생성물인 Ca(OH)₂가 NSC 경화체의 경우 거의 생성이 되지 않기 때문에 OPC에 비해 우수한 내산성을 나타내는 것으로 판단된다.

3.6 염화물 침투 저항성

Fig. 10은 OPC와 NSC의 염소 이온 침투 깊이를 나타낸 그래프이다. OPC-W의 평균 침투 깊이가 6mm로 OPC 경화체 중에서 가장 우수한 저항성을 나타냈으며 NSC의 경우에는 NSC-W가 저항성이 가장 우수했으며 OPC에 비해 높은 저항성을 나타냈다. 이처럼 NSC가 우수한 염소 이온 침투 저항성을 보이는 이유는 OPC에 비하여 치밀한 조직을 형성하고 있기 때문으로 NSC의 경우 OPC와 달리 매우 작은 공극들이 다량 생성되어 치밀한 조직을 형성하여 염소 이온이 침투할 수 있는 공극이 OPC에 비하여 대폭 감소하였다.⁷⁾ 이러한 결과는 재령이 더욱 경과함에 NSC가 OPC에 비해 더욱 우수한 결과를 보일 것으로 예상된다.

3.7 탄산화 촉진 장치에 의한 탄산화 깊이

Fig. 11은 탄산화 촉진 장치에 2주간 정치한 NSC의 탄산화 깊이를 양생 방법에 따라 관찰한 그림이다. 실험 결과 NSC가 OPC에 비해 탄산화 깊이가 현저히 깊게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 탄산화에 있어서 내부조직의 세공의 역할은 투기성이 클수록 탄산화가 빠를 것으로 예상되지만, NSC의 경우 OPC에 비하여 치밀한 내부조직을 형성함에도 불구하고 내부조직이 쉽게 CO₂에 파괴되는 이유는 NSC가 표면처리 없이 공기 중에 오래 방치될 경우 경화체 표면이 이완되고 다공화되기 때문으로 판단된다.⁸⁾ 또한 OPC의 경우 수화시 25∼30% 정도의 Ca(OH)₂가 생성되어 세공 중의 용액은 강알칼리성을 나타내게 되고 다른 수화물에 비하여 Ca(OH)₂의 탄산화가 제일 먼저 진행되어 미세공극을 충전할 뿐만 아니라 에트린자이트를 감싸주는 역할을 하게 된다. 그러나 NSC의 경우 수화시 생성되는 Ca(OH)₂가 거의 존재하지 않기 때문에 C-S-H 겔과 에트린자이트의 탄산화가 먼저 일어나게 되는데 이들은 탄산화에 의하여 분해되며 특히 에트린자이트는 석고와 탄산칼슘으로 완전히 분해되어 다공질의 알루미나겔을 형성하게 된다.⁸⁾ 이러한 이론을 바탕으로 양생 방법에 따른 탄산화 진행 정도를 비교해보면 NSC-Ad의 탄산화 진행 속도가 빠른 것을 확인할 수 있었는데 이는 NSC-W와 NSC-S의 수화 반응이 NSC-Ad에 비해 상대적으로 빠르고 전체 세공 범위 내의 세공이 작기 때문이며 NSC-Ad의 경우에는 경화체 표면에 가까울수록 세공량이 많아져 탄산화 진행 속도가 빨라지는 것으로 판단된다.

4. 결    론

이 연구에서 양생 방법에 따른 알칼리활성 시멘트 모르타르의 수화반응 메커니즘, 강도 및 내구성 등의 역학적·화학적 특성에 관한 기초 실험 결과를 종합하면 다음과 같다.

1)수중 양생을 거친 알칼리활성 시멘트는 보통 포틀랜드 시멘트보다 초기 압축강도는 낮지만 재령이 증가할수록 강도 차가 줄어들었으며 28일에 이르러 더 높은 압축강도를 나타냈다. 양생 방법에 따른 비교 결과 양생시 충분한 습윤 양생이 필요하며 증기 양생의 경우 보통 포틀랜드 시멘트와 비교하여 강도증진의 효과가 커 콘크리트 2차 제품으로 적용 가능할 것으로 판단된다.

2)알칼리활성 시멘트의 재령에 따른 pH는 12.0∼11.6 사이로 보통 포틀랜드 시멘트와 비교하여 전반적으로 낮은 pH 값을 나타냈으며 재령이 증가할수록 점점 감소하는 모습을 보였다.

3)재령에 따른 결정상 분석 및 내부 미세구조를 분석한 결과 강도 발현에 영향을 미치는 주요 생성 광물은 고로슬래그에서 용출되어 이온 반응으로 만들어지는 에트린자이트와 고로슬래그 성분이 서서히 반응하여 생성되는 C-S-H 겔이다. 알칼리활성 시멘트에서 재령이 경과함에 따라 굵은 침상형의 에트린자이트와 C-S-H겔이 치밀한 망상형 구조를 나타냈다.

4)알칼리활성 시멘트의 경우 산에 침식되기 쉬운 Ca(OH)₂가 거의 생성되지 않아 보통 포틀랜드 시멘트보다 50% 이상 뛰어난 내산성을 나타냈으며, 내부 조직이 치밀하게 구성되어 염소이온 침투 저항성에서도 전반적으로 뛰어난 모습을 나타냈다. 따라서 저알칼리 시멘트로서 해양구조물로 사용될 경우 염해로 인한 철근의 부식을 방지하는데 효과적일 것으로 판단된다.

5)알칼리활성 시멘트는 조직구조가 치밀하여 내화학성 및 내해수성이 강하지만 탄산화에 대한 문제가 있으므로 CO₂ 농도가 낮은 지하구조물이나 수중 구조물로 활용하는 것이 유리할 것으로 판단된다.