저탄소 콘크리트

정의

저탄소 콘크리트는 시멘트 사용량을 줄이거나 저탄소 재료로 바꾼 콘크리트다.

콘크리트 탄소 배출의 대부분은 시멘트 제조에서 나오므로 시멘트를 줄이는 것이 핵심이다.

시험에서는 시멘트 대체재, 내재탄소, 탄소성적표지를 잇는 연결형 질문으로 나온다.

내재탄소와 시멘트 대체재

시멘트는 석회석의 탈탄산 반응과 연료 연소로 이산화탄소를 많이 배출한다.

그래서 결합재를 부산물로 치환하는 것이 가장 효과적이고, 재생골재는 골재를 대체한다.

내재탄소는 원재료 채취, 제조, 운반, 시공, 폐기 단계 배출량을 모두 합한 값이다.

치환 시에도 강도 발현, 내황산염성, 중성화 저항성을 함께 확인해야 한다.

평가와 인증

내재탄소는 전과정평가(LCA)로 측정하며, LCA는 ISO 14040 시리즈를 기본 틀로 삼는다.

탄소성적표지는 3단계 인증체계다. 1단계는 탄소 배출량 인증이다.

2단계 저탄소제품 인증은 동종 평균보다 탄소 배출이 적은 제품에 부여하며 2011년 11월에 도입되었다.

3단계는 탄소중립제품 인증이다. 1단계와 2단계를 같은 것으로 쓰면 감점된다.

계산 예제

기준 배합의 단위 시멘트량은 300kg/m³로 가정한다.

고로슬래그 치환율 40%를 적용하면 시멘트 사용량은 180kg/m³이 된다.

감소분 120에 배출계수 e를 곱하면 콘크리트 1㎥당 저감량이 된다.

배출계수 e는 시멘트 제조 조건에 따라 달라지므로 설계 시 확정해야 한다.

한계와 시공 고려사항

플라이애시는 석탄화력 감축으로 공급이 줄고 있어 대체재 수급이 쟁점이 된다.

고로슬래그도 일부 배합에서 응결과 건조 조건에 민감하므로 초기 양생을 강화한다.

치환율이 높을수록 탄소 저감은 커지지만 초기 강도와 응결 시간이 늦어진다.

그래서 치환율은 구조물 용도와 시공 조건에 맞춰 정한다.

시험 포인트 정리

정리하면 저탄소 콘크리트는 시멘트를 산업부산물로 치환해 탄소 배출을 줄인 콘크리트다.

내재탄소는 원료 채취부터 폐기까지 생애주기 전체의 탄소 배출량이다.

평가는 전과정평가로, 인증은 탄소성적표지 3단계 체계로 본다. 마지막으로 직접 풀어 보자.