KR102139468B1

KR102139468B1 - 메타카올린을 이용한 지오폴리머 제조 방법

Info

Publication number: KR102139468B1
Application number: KR1020180044553A
Authority: KR
Inventors: 강승구; 이기강; 김유택; 김강덕; 강병국
Original assignee: 경기대학교 산학협력단
Priority date: 2018-04-17
Filing date: 2018-04-17
Publication date: 2020-07-30
Also published as: KR20190121057A

Abstract

고온 양생 전에 상온에서 시편을 방치하는 전양생(pre-curing) 과정을 도입하여 메타카올린을 이용한 지오폴리머의 압축 강도를 개선시킨 지오폴리머 제조 방법이 개시된다. 본 발명은 (a) 메타카올린과 알칼리 활성화제를 혼합하여 반죽 시료를 만드는 단계; (b) 상기 반죽 시료를 금형에 충진한 성형체를 23~25℃에서 전양생(pre-curing)하는 단계; (c) 상기 (b) 단계를 거친 상기 성형체를 70~80℃의 건조기에서 24시간 양생하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계 후 상기 성형체를 탈형하여 23~25℃에서 재령(aging)하는 단계;를 포함하는 메타카올린을 이용한 지오폴리머 제조방법을 제공한다.

Description

메타카올린을 이용한 지오폴리머 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING GEOPOLYMER USING METAKAOLIN}

본 발명은 지오폴리머 제조 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 메타카올린을 이용한 지오폴리머 제조 방법에 관한 것이다.

최근 환경문제 등으로 인하여 시멘트를 대체할 수 있는 저탄소형 무기계 바인더 재료에 대한 관심이 높아지면서 알루미나 규산염계 원료를 알칼리 용액으로 활성화시켜 제조되는 지오폴리머(geopolymer)의 시멘트 대체 가능성이 주목 받고 있다.

지오폴리머는 포틀랜드 시멘트와 비교하였을 때 생산 시 이산화탄소 배출량이 적은 것은 물론이고 높은 내열화성 및 내화학성, 높은 초기 강도 및 동결 융해 저항성, 그리고 균열, 부식 및 풍화 저항성을 갖는 것으로 보고되고 있다. 또한 알루미나 규산염계 지오폴리머는 언급한 석탄재나 고로슬래그와 같은 산업부산물을 원료로 제조 가능하기 때문에 폐자원의 재활용 측면에서도 매우 중요한 연구로 인식되고 있다.

한국 공개특허 제20174-0123159호 에서는 용융 슬래그를 이용한 지오폴리머 제조 방법을 개시하고 있으나, 메타카올린에 대하여 기재하고 있지 않다.

한국 공개특허 제2015-0005019호 에서는 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머를 개시하고 있으나, 본 발명과 양생 조건이 상이하다.

본 발명은 고온 양생 전에 상온에서 시편을 방치하는 전양생(pre-curing) 과정을 도입하여 메타카올린을 이용한 지오폴리머의 압축 강도를 개선시킨 지오폴리머 제조 방법을 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 (a) 메타카올린과 알칼리 활성화제를 혼합하여 반죽 시료를 만드는 단계; (b) 상기 반죽 시료를 금형에 충진한 성형체를 23~25℃에서 전양생(pre-curing)하는 단계; (c) 상기 (b) 단계를 거친 상기 성형체를 70~80℃의 건조기에서 24시간 양생하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계 후 상기 성형체를 탈형하여 23~25℃에서 재령(aging)하는 단계;를 포함하는 메타카올린을 이용한 지오폴리머 제조방법을 제공한다.

또한 상기 (a) 단계에서, 상기 메타카올린과 상기 알칼리 활성화제의 혼합비율은 1:0.32~0.38 중량비인 것을 특징으로 하는 메타카올린을 이용한 지오폴리머 제조방법을 제공한다.

또한 상기 (b) 단계에서, 상기 성형체를 1~27일간 전양생하는 것을 특징으로 하는 메타카올린을 이용한 지오폴리머 제조 방법을 제공한다.

또한 상기 (d) 단계는 상기 (c) 단계 후 상기 성형체를 1~27일간 재령하는 것을 특징으로 하는 메타카올린을 이용한 지오폴리머 제조 방법을 제공한다.

또한 상기 메타카올린을 이용한 지오폴리머는 압축 강도가 60~85MPa인 것을 특징으로 하는 메타카올린을 이용한 지오폴리머 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면 고온 양생 전에 상온에서 시편을 방치하는 전양생(pre-curing) 과정을 도입하여 메타카올린을 이용한 지오폴리머의 압축 강도를 개선시킨 지오폴리머 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 메타카올린의 XRD 분석 결과를 나타낸 그래프,
도 2는 혼합비율을 0.3~0.8 중량비 범위로 변화시켜 제조한 시편의 압축강도를 측정한 그래프,
도 3은 W/S 0.35, 알칼리 활성화제 15M의 지오폴리머의 23℃, 50℃, 70℃ 및 90℃에서의 응결시간을 측정한 그래프,
도 4는 전양생 유무에 따른 시편의 압축 강도를 나타낸 그래프,
도 5는 총 시행일수 3일인 시편의 전양생 및 재령 시간에 따른 압축 강도를 나타낸 그래프,
도 6은 총 시행일수 7일인 시편의 전양생 및 재령 시간에 따른 압축 강도를 나타낸 그래프,
도 7은 총 시행일수 28일인 시편의 전양생 및 재령 시간에 따른 압축 강도를 나타낸 그래프,
도 8은 총 시행일수 7일인 시편의 XRD 분석 결과를 나타낸 그래프,
도 9는 총 시행일수 7일인 시편의 FT-IR 분석결과를 나타낸 그래프,
도 10은 총 시행일수 7일인 시편의 SEM 촬영 사진.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

본 발명에 따른 메타카올린을 이용한 지오폴리머 제조 방법은 (a) 메타카올린과 알칼리 활성화제를 혼합하여 반죽 시료를 만드는 단계; (b) 상기 반죽 시료를 금형에 충진한 성형체를 23~25℃에서 전양생(pre-curing)하는 단계; (c) 상기 (b) 단계를 거친 상기 성형체를 70~80℃의 건조기에서 24시간 양생하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계 후 상기 성형체를 탈형하여 23~25℃에서 재령(aging)하는 단계;를 포함한다.

상기 지오폴리머(Geo-polymer)는 결합재로서 포틀랜드 시멘트를 필요로 하지 않는 새로운 개념의 ‘신재료’이며, 포틀랜드 시멘트를 사용하지 않는 대신에 Si와 Al이 풍부한 플라이애시와 같은 무기물을 알칼리성의 액체에 의해 활성화시켜 결합재로서 활용하는 것을 말한다. 지오폴리머(Geo-polymer)의 중합과정은 고알칼리 상태에서 Al-Si 광물에 화학적 반응이 일어나서 중합체의 Si-O-Al-O 결합을 구성하는 과정을 의미한다. 지오폴리머 시멘트는 높은 pH를 갖는 알칼리 활성화제에 의해 알루미늄과 실리카 성분의 용해와 합성에 의한 경화 기구를 기본으로 하는데, 원료와 활성화제의 종류에 따라서 결합재의 물성과 재료적 특성이 달라진다. 이러한 지오폴리머의 특성을 응용하기 위해서는 원료물질의 구성성분과 성분비율이 매우 중요하며, 메타카올린의 경우 석영의 결정상(Quartz)과 크리스토발라이트(Cristobalite), 황산칼륨의 결정상(Potassium Sulfate)으로 이루어져 있고, 구성 물질이 Si와 Al이 대부분이므로 알칼리 수용액을 적절히 배합함으로써 친환경 지오폴리머 건축자재 제조가 가능하다.

상기 메타카올린은 필러(filler), 내화물, 고무, 페인트, 화학, 제약 등 폭 넓게 사용 가능한 카올린을 특수 처리하여 콘크리트용 혼화재료로 제조한 것으로서 단기적으로 에트링가이트(ettringite)의 생성과 시멘트 중의 C3S의 활성화로 초기강도가 증가되며 중장기적으로 시멘트의 수산화칼슘과의 포졸란 반응으로 압축강도 및 내구성을 향상시켜 준다. 시멘트 입자 및 세골재 사이의 공극을 충전시켜 경화체가 치밀한 조직을 갖게 해주고, 시멘트의 수화반응에 의해서 생 성되는 수산화칼숨을 강도발현에 보다 우수한 특성을 갖는 규산칼슘 수화물로 전이시켜 골재 하부의 결함부를 감소시키고 골재와의 부착력을 증대시켜 고강도 발현이 가능하게 한다. 경화체의 내부조직이 치밀하게 형성됨으로써 투수성이나 흡수성을 감소시켜 중성화, 동결융해 등에 대한 저항성을 증대시켜 내구성이 우수한 제품을 제조할 수 있다. 메타카올린은 색상이 백색 계열이기 때문에 외관이 미려한 구조체를 만들 수 있다.

상기 (a) 단계는 메타카올린과 알칼리 활성화제를 혼합하여 반죽 시료를 만드는 단계로서 반죽이 완료된 반죽 시료는 원하는 모양으로 제작하기 위해 설계/제작된 성형틀에 충진된다.

상기 (a) 단계에서, 상기 메타카올린은 SiO₂와 Al₂O₃로 이루어진 산업폐기물로서 XRF(X-ray Fluorescence; SPECTRO 2000)를 이용하여 메타카올린의 화학성분(wt%)을 분석한 결과를 하기 표 1에 나타내고, XRD(X-ray Diffractometer; MiniFlexⅡ, Rigaku, Japan)를 이용하여 메타카올린의 결정상을 분석한 그래프를 도 1에 나타내었다.

I.L.^*	SiO₂	Al₂O₃	Na₂O	CaO	Fe₂O₃	MgO	K₂O	TiO₂	Total
3.6	50.8	38.5	0.5	1.6	3.7	0.4	0.6	0.3	100

표 1 및 도 1을 참조하면, 메타카올린은 SiO₂와 Al₂O₃의 함유량이 약 89wt%로 높고, XRD 분석 결과 석영의 결정상(Quartz)과 크리스토발라이트(Cristobalite), 황산칼륨의 결정상(Potassium Sulfate)으로 이루어져 있기 때문에 지오폴리머 원료로서 사용이 가능한 것을 알 수 있다.

상기 (a) 단계에서, 상기 메타카올린과 상기 알칼리 활성화제의 혼합비율(W/S)은 1:0.3~0.8 중량비이고, 바람직하게는 1:0.3~0.5 중량비, 더욱 바람직하게는 1:0.32~0.38 중량비일 수 있다. 혼합비율을 0.3~0.8 중량비 범위로 변화시켜 제조한 성형시편을 각각 전양생 24시간, 고온양생 24시간, 24시간의 재령 후 압축강도를 측정하여 도 2에 나타내었다.

도 2를 참조하면, 혼합비율이 0.35일 때 압축강도가 31.7MPa로 가장 높은 것을 알 수 있다. 이때, 알칼리 활성화제는 수산화나트륨(NaOH)과 증류수를 혼합한 수용액으로서 농도는 10~18mole/L일 수 있다.

상기 (b) 단계는 성형체를 상온에서 일정 시간 방치하는 전양생(pre-curing) 단계로서 지오폴리머의 강도를 높이기 위한 단계이다. 상기 전양생은 1~27일간 진행될 수 있다.

본 발명은 메타카올린을 이용한 지오폴리머의 압축 강도를 향상시키기 위해서 (c) 고온 양생 단계 전에 상온에서 성형체를 방치하는 (b) 전양생(pre-curing) 공정을 도입하고, 고온 양생 단계 후에 상온에서 진행되는 (d) 재령(aging) 시간의 조절하여 압축 강도가 향상된 메타카올린을 이용한 지오폴리머를 제조한다.

따라서 양생 온도를 결정하기 위해 온도에 따른 메타카올린과 알칼리 활성화제의 반응 속도를 측정하였다. 도 3은 길모어 침을 이용하여 W/S 0.35, 알칼리 활성화제 15M의 지오폴리머 제조 후 23℃, 50℃, 70℃ 및 90℃에서의 응결시간을 측정한 그래프이다.

도 3을 참조하면, 23℃에서 측정한 시편의 초결시간은 1200분이 소요되었고 종결 시간은 3780분으로 경화하여 강도가 발현되기까지 오랜 시간이 소요되었다. 반면에 양생온도가 50℃ 이상의 고온으로 증가할수록 초결과 종결시간이 모두 단축되어 단시간에 경화하는 것이 관찰되었다. 특히, 90℃에서 측정한 시편은 15분 이내에 초결과 종결이 모두 완료되었으며 초결과 종결 사이에 1분 정도의 짧은 시간 동안 급격히 반응하며 경화되었다. 따라서 상기 (b) 단계는 메타카올린의 축중합 반응을 천천히 진행하여 Si와 Al의 용출과 4면체 전구체를 형성할 수 있는 시간을 충분히 확보하기 위해서 23~25℃ 범위에서 진행한다.

상기 (c) 단계는 전양생 단계를 거친 성형체를 70~80℃의 건조기에서 24시간 양생(고온양생)하는 단계이다. 본 발명은 고온양생 전에 상기 (b) 전양생 및 고온양생 후 (d) 재령 단계의 조건을 조절하여 압축 강도가 향상된 메타카올린을 이용한 지오폴리머를 제조할 수 있다.

상기 (d) 재령(aging) 단계는 고온 양생을 거쳐 완성된 지오폴리머를 상온에 방치하는 공정으로서 상기 전양생(pre-curing)과 함께 특정 비율로 실시되어 지오폴리머 압축 강도를 향상시키는 단계이며 본 발명에서 상기 재령은 1~27일간 진행될 수 있다.

이하 구체적인 실시예 및 비교예를 통해 본 발명에 따라 제조된 지오폴리머의 특성을 설명한다.

실시예 및 비교예

국내 "N"사에서 제조되는 메타카올린을 알칼리 활성화제(NaOH(Duksan, Extra Pure Grade, 93-100%) 15M)와 혼합비율 0.35로 15분간 혼합하여 반죽 시료를 만든다. 완성된 반죽 시료를 시편 성형용 금형(5×5×5cm³) 활동몰드에 충진하고 고온양생 중 발생하는 급격한 수분 증발에 의한 크랙 형성을 방지하기 위해 이를 플라스틱 백으로 밀봉한 뒤, 건조기에서 전양생(23℃)과 고온양생(70℃)을 거친 후 시편을 탈형하고 재령(23℃)을 시행하여 메타카올린을 이용한 지오폴리머 시편을 완성하였다(상기 전양생, 고온양생 및 재령의 시행일수를 하기 표 2에 정리하여 나타냄).

총 시행일수	시편명	전양생(day)	고온양생(day)	재령(day)
3일	0/1/2	0	1	2
	1/1/1	1	1	1
	2/1/0	2	1	0
7일	0/1/6	0	1	6
	1/1/5	1	1	5
	2/1/4	2	1	4
	3/1/3	3	1	3
	4/1/2	4	1	2
	5/1/1	5	1	1
	6/1/0	6	1	0
28일	0/1/27	0	1	27
	6/1/21	6	1	21
	10/1/17	10	1	17
	13/1/14	13	1	14
	17/1/10	17	1	10
	20/1/7	20	1	7
	27/1/0	27	1	0

※ 시편명은 전양생 일수/ 고온양생 일수/ 재령 일수로 명명하였음.

시험예

상기 실시예 및 비교예의 시편에 대하여 하기 측정방법에 따라 시편의 특성을 분석하였다.

1) UTM(UTM-900NH Series DAEKYUNG, Korea)을 이용하여 전양생, 고온양생, 재령 일수를 달리한 시편의 압축 강도를 측정함.

2) XRD를 이용하여 총 시행일수 7일 시편들의 결정상을 분석함.

3) FT-IR(IFS66v-S, BRUKER, USA)를 이용하여 총 시행일수 7일 시편들의 결합특성을 분석함.

4) SEM(Scanning Electron Microscope, S-4800, HITACHI, Japan)을 이용하여 총 시행일수 7일 시편의 미세 구조를 관찰함.

도 4는 전양생 유무에 따른 시편의 압축 강도를 나타낸 그래프이다.

도 4를 참조하면, 지오폴리머 제작 후 전양생 단계 없이 즉시 고온양생과정이 진행되면 단시간에 반응이 종료되어 낮은 압축강도를 보이며, 장기적으로 관찰한 결과, 압축강도가 더 이상 증가하지 않았고, 전양생과정이 포함된 시편인 1/1/1 에서는 초기강도가 낮지만 재령기간이 증가할수록 압축강도는 증가했다. 반면에 전양생과정이 포함되지 않은 시편은 재령 일수가 1일에서 14일로 증가해도 큰 증가를 보이지 않았다. 따라서 전양생은 장기 강도 증진에도 영향을 끼치는 것으로 판단된다.

도 5는 총 시행일수 3일인 시편의 전양생 및 재령 시간에 따른 압축 강도를 나타낸 그래프이다.

도 5를 참조하면, 전체 공정 일수를 3일로 하고 전양생공정과 재령공정시간만을 변경시킨 경우 2일의 전양생을 거친 시편이 전양생을 하지 않은 시편의 압축강도 30.47MPa 보다 약 160% 증가한 48.72MPa로 나타났다.

도 6은 총 시행일수 7일인 시편의 전양생 및 재령 시간에 따른 압축 강도를 나타낸 그래프이다.

도 6을 참조하면, 전체 공정 7일 시편의 압축강도는 전양생을 하지 않았을 때인 0/1/6 에서 35.62MPa으로 낮았지만 4/1/2 까지는 계속 증가하는 경향을 보이며 62.53MPa로 높은 압축강도가 발현되었다. 전양생이 5일 이상 증가하면 오히려 감소하였다.

도 7은 총 시행일수 28일인 시편의 전양생 및 재령 시간에 따른 압축 강도를 나타낸 그래프이다.

도 7을 참조하면, 전체공정 28일 시편의 압축강도는 13/1/14에서 가장 높은 76.32MPa를 나타내었다. 상온에서 수행되는 전양생은 지오폴리머의 강도를 높이는 효과가 있으나 너무 오랜 시간 진행할 경우, 오히려 지오폴리머의 압축강도를 저하시키는 것으로 나타났다. 일반적인 지오폴리머 반응은 알칼리 활성화제에 의해 용출된 Si, Al 이온들이 단량체를 형성하고, 고온의 환경에서 단량체들이 축·중합 반응을 진행하며 결합함으로서 강도가 증진되는데, 전양생 공정을 실시하게 되면 고온 양생 전 Si, Al 이온 용출량이 많아지게 되고 결국 축중합 반응이 가능한 단량체의 증가로 인한 강도 증진에 효과가 있는 것으로 판단된다.

도 8은 총 시행일수 7일인 시편의 XRD 분석 결과를 나타낸 그래프이다.

도 8을 참조하면, 0/1/6 시편은 지오폴리머반응이 충분히 발생하지 않았다. 그러나 전양생기간이 증가할수록 Potassium Sulfate(K₂SO₄)의 피크 강도가 급격히 감소하였다. 전양생기간이 증가할수록 Quartz의 피크는 크게 변하지 않았으나 전양생 일수가 3일 이상일 때 제올라이트계열 중 한 결정인 Cancrinite (Na₆Ca₂[(CO₃)₂|Al₆Si₆O₂₄]·2H₂O)의 피크가 생성되었고, 역시 제올라이트계열 중 하나인 Calcium Aluminium Silicate Hydrate (Ca₆(AlSiO₄)_12·30H₂O)의 피크가 생성되었다. 그러나 전양생이 6일인 시편 (6/1/0)에서는 제올라이트계열 두 결정상 피크는 다시 감소하였다. 도 6의 강도 데이터와 비교해 볼 때 제올라이트계 결정상 피크강도와 압축강도는 전양생 시간과 유사한 경향을 나타내므로 제올라이트 결정이 강도에 영향을 주는 것으로 판단된다.

도 9는 총 시행일수 7일인 시편의 FT-IR 분석결과를 나타낸 그래프이다.

도 9를 참조하면, 시편들의 스펙트럼은 피크가 유사하게 나타났으며 3400cm^-1 부근에서　넓게　나타난　흡수 피크는　H-O-H　또는　Si-OH 결합체에　의한　진동에　기인한　것이며 1647 cm^-1　피크도　Si-OH 결합체의　진동에 기인한 것이며,　이는 알칼리　활성화제　첨가에　의해　발생한　것으로　판단된다． 469cm^-1　피크는 Si-O 결합의 진동에 의한 흡수피크이다. 1100-940cm^-1에 걸쳐 강하게　흡수 피크가　나타났으며 700-800 cm^-1　피크와 함께 Si-Ｏ-T (T＝Si or Al）진동에 의한 흡수 밴드로 보이며 지오폴리머 축죽합반응에 의한 피크로 판단된다. 560cm^-1에서의 피크는 Zeolite A 구조에 해당하는 이중 고리(D6R 및 D4R)의 진동에 해당된다. 이는 Zeolite A 형태를 가진 C-A-S-H 상에서 기인하는 흡수 피크로 판단된다. 1400-1450 cm^-1　범위의　스펙트럼은 CO₃　그룹을　나타내는　흡수 밴드이고　특히　CaCO₃，Na₂CO₃ 결합 구조를　나타내는　피크이며 Zeolite-unknown 형태인 Cancrinite를 형성한다고 판단된다.

도 10은 총 시행일수 7일인 시편의 SEM 촬영 사진이다.

도 10을 참조하면, 0/1/6 시편에서 대부분 분은 Geopolymer gel 형태가 관찰되었고 파단면에서 매끄러운 부분은 미반응된 메타카올린이 관찰되었다. 미반응된 메타카올린 입자는 지오폴리머의 압축강도를 저하시키는 것으로 알려져 있으며, 판과 같은 형태로 관찰되는 상은 메타카올린에서 자란 제올라이트(Zeolite)로서 지오폴리머 반응 초기에 판과 같은 형태로 자란 후에 판에서부터 Zeolite-A상이 성장한 것으로 판단된다. 압축강도와 SEM 분석 결과를 비교해 보았을 때 전양생기간이 길어질수록 미반응된 메타카올린 입자 수와 판 형태의 Zeolite-unknown가 감소하고 Zeolite-A 양적 증가에 따라 압축강도가 증가한 것으로 판단된다.

따라서 본 발명에 따라 제조된 지오폴리머는 주사전자현미경으로 zeolite-A가 관찰되고, 전양생 시행일수는 총 시행일수(전양생+고온양생+재령)의 40~70% 내인 것이 바람직하고 이때, 압축 강도가 60~80MPa일 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

(a) 메타카올린과 알칼리 활성화제를 혼합하여 반죽 시료를 만드는 단계;
(b) 상기 반죽 시료를 금형에 충진한 성형체를 23~25℃에서 전양생(pre-curing)하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계를 거친 상기 성형체를 70~80℃의 건조기에서 24시간 양생하는 단계; 및
(d) 상기 (c) 단계 후 상기 성형체를 탈형하여 23~25℃에서 재령(aging)하는 단계;를 포함하는 메타카올린을 이용한 지오폴리머 제조방법으로서,
상기 (a) 단계에서, 상기 메타카올린과 상기 알칼리 활성화제의 혼합비율은 1:0.32~0.38 중량비이고,
상기 (b) 단계에서, 상기 성형체를 1~27일간 전양생하고,
상기 (d) 단계는 상기 (c) 단계 후 상기 성형체를 1~27일간 재령하고,
상기 전양생의 시행기간은 전양생, 고온양생 및 재령의 시행기간을 합한 총 시행기간의 40~70%인 것을 특징으로 하는 메타카올린을 이용한 지오폴리머 제조방법.
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제1항에 있어서,
상기 메타카올린을 이용한 지오폴리머는 압축 강도가 60~85MPa인 것을 특징으로 하는 메타카올린을 이용한 지오폴리머 제조 방법.