<국문초록> 시멘트는 구조재료인 콘크리트를 이루는 주된 결합재로서 건축재료 중 가장 많이 이용되고 있는 재료이다. 이러한 시멘트의 생산에 있어서 1990년대 후반에 시멘트 설비가 폐기물처리에 적합한 설비로 부각되면서 폐기물을 시멘트 원료 및 연료로 활용하는 연구 및 상용화가 이루어졌다. 이러한 시멘트는 고온 소성에 따른 CO2가스와 NOx와 산업폐기물의 사용에 따른 중금속 검출 등의 문제가 발생하게 되었으며 이러한 시멘트의 문제를 해결하기 위한 연구가 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 국내의 황토제품 전문 생산업체인 C사의 소성하지 않은 천연포졸란인 황토와 산업부산물을 혼합한 친환경재료인 황토결합재를 사용한 콘크리트의 기초물성에 관한 실험을 실시하였다. 우선 C사 황토결합재의 물리적 화학적 특성에 대한 분석을 실시한 다음 이를 바탕으로 황토페이스트 실험을 실시하여 W/B, S첨가량에 따른 결합재의 특성을 분석한다. 다음으로 황토 콘크리트에 적용하여 W/B, ...
<국문초록> 시멘트는 구조재료인 콘크리트를 이루는 주된 결합재로서 건축재료 중 가장 많이 이용되고 있는 재료이다. 이러한 시멘트의 생산에 있어서 1990년대 후반에 시멘트 설비가 폐기물처리에 적합한 설비로 부각되면서 폐기물을 시멘트 원료 및 연료로 활용하는 연구 및 상용화가 이루어졌다. 이러한 시멘트는 고온 소성에 따른 CO2가스와 NOx와 산업폐기물의 사용에 따른 중금속 검출 등의 문제가 발생하게 되었으며 이러한 시멘트의 문제를 해결하기 위한 연구가 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 국내의 황토제품 전문 생산업체인 C사의 소성하지 않은 천연포졸란인 황토와 산업부산물을 혼합한 친환경재료인 황토결합재를 사용한 콘크리트의 기초물성에 관한 실험을 실시하였다. 우선 C사 황토결합재의 물리적 화학적 특성에 대한 분석을 실시한 다음 이를 바탕으로 황토페이스트 실험을 실시하여 W/B, S첨가량에 따른 결합재의 특성을 분석한다. 다음으로 황토 콘크리트에 적용하여 W/B, 혼화제 첨가량, 단위 분체량에 대한 실험을 실시하여 콘크리트의 특성을 분석하고 적정 배합을 선정하는 것을 목적으로 한다. 마지막으로 이러한 황토결합재를 콘크리트 2차 제품에 적용하는 실험으로 포러스콘크리트에 적용하여 가능성을 검토하는 것을 목적으로 한다. 황토결합재의 기초물성 1. 황토결합재의 비중은 2.82로 시멘트 비중인 3.15보다 작다는 것을 알 수 있었다. 응결경화 실험결과 페이스트 경우에는 황토결합재가 시멘트보다 46분, 종결은 약 83분 일찍 완료되는 것을 알 수 있었다. SEM측정 결과 시멘트와 황토결합재 모두 시간이 경과할수록 표면이 치밀해졌으며 포졸란 생성물에 의해 공극이 줄어드는 것으로 판단된다. EDAX실험 결과, 황토결합재는 포틀랜드시멘트에 비해 SiO2성분이 약 10%, Al2O3의 성분이 13% 정도 함유량이 많았고, CaO의 함량은 약 25%정도 낮은 것으로 나타났다. 황토결합재의 콘크리트 적용에 관한 실험 결과 2. 황토결합재를 이용한 콘크리트 실험 결과 W/B의 사용 가능 범위는 45%～55%이며, 단위 분체량은 200～400이며 혼화제의 첨가량은 모든 상황에서 사용가능한 것으로 나타났다. 그러나 황토콘크리트의 최적배합의 범위는 다음으로 한정하는 것이 한다. W/B의 경우 45～50%, 단위 분체량의 경우 300～400으로 하며 혼화제의 첨가량 2% 미만을 첨가하는 것을 적정 사용범위로 한다. 황토결합재의 포러스 콘크리트 적용에 관한 실험 결과 3. 황토결합재를 이용한 포러스 콘크리트 실험 결과 골재의 입도 3～5mm, 5～8mm, 8～13mm 단위분체량 400의 경우 에만 압축강도, 공기량, 건조수축 등 모든 조건을 만족시키는 것으로 나타났다. 황토결합재를 이용한 콘크리트의 적용실험 결과 시멘트를 100% 대체하였을 경우에도 소요의 강도 및 기타 물성을 만족하는 것으로 판단되며 향후 황토결합재에 대한 규정, 기준에 대한 연구가 진행되어야 될 것으로 사료된다.
<국문초록> 시멘트는 구조재료인 콘크리트를 이루는 주된 결합재로서 건축재료 중 가장 많이 이용되고 있는 재료이다. 이러한 시멘트의 생산에 있어서 1990년대 후반에 시멘트 설비가 폐기물처리에 적합한 설비로 부각되면서 폐기물을 시멘트 원료 및 연료로 활용하는 연구 및 상용화가 이루어졌다. 이러한 시멘트는 고온 소성에 따른 CO2가스와 NOx와 산업폐기물의 사용에 따른 중금속 검출 등의 문제가 발생하게 되었으며 이러한 시멘트의 문제를 해결하기 위한 연구가 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 국내의 황토제품 전문 생산업체인 C사의 소성하지 않은 천연포졸란인 황토와 산업부산물을 혼합한 친환경재료인 황토결합재를 사용한 콘크리트의 기초물성에 관한 실험을 실시하였다. 우선 C사 황토결합재의 물리적 화학적 특성에 대한 분석을 실시한 다음 이를 바탕으로 황토페이스트 실험을 실시하여 W/B, S첨가량에 따른 결합재의 특성을 분석한다. 다음으로 황토 콘크리트에 적용하여 W/B, 혼화제 첨가량, 단위 분체량에 대한 실험을 실시하여 콘크리트의 특성을 분석하고 적정 배합을 선정하는 것을 목적으로 한다. 마지막으로 이러한 황토결합재를 콘크리트 2차 제품에 적용하는 실험으로 포러스콘크리트에 적용하여 가능성을 검토하는 것을 목적으로 한다. 황토결합재의 기초물성 1. 황토결합재의 비중은 2.82로 시멘트 비중인 3.15보다 작다는 것을 알 수 있었다. 응결경화 실험결과 페이스트 경우에는 황토결합재가 시멘트보다 46분, 종결은 약 83분 일찍 완료되는 것을 알 수 있었다. SEM측정 결과 시멘트와 황토결합재 모두 시간이 경과할수록 표면이 치밀해졌으며 포졸란 생성물에 의해 공극이 줄어드는 것으로 판단된다. EDAX실험 결과, 황토결합재는 포틀랜드시멘트에 비해 SiO2성분이 약 10%, Al2O3의 성분이 13% 정도 함유량이 많았고, CaO의 함량은 약 25%정도 낮은 것으로 나타났다. 황토결합재의 콘크리트 적용에 관한 실험 결과 2. 황토결합재를 이용한 콘크리트 실험 결과 W/B의 사용 가능 범위는 45%～55%이며, 단위 분체량은 200～400이며 혼화제의 첨가량은 모든 상황에서 사용가능한 것으로 나타났다. 그러나 황토콘크리트의 최적배합의 범위는 다음으로 한정하는 것이 한다. W/B의 경우 45～50%, 단위 분체량의 경우 300～400으로 하며 혼화제의 첨가량 2% 미만을 첨가하는 것을 적정 사용범위로 한다. 황토결합재의 포러스 콘크리트 적용에 관한 실험 결과 3. 황토결합재를 이용한 포러스 콘크리트 실험 결과 골재의 입도 3～5mm, 5～8mm, 8～13mm 단위분체량 400의 경우 에만 압축강도, 공기량, 건조수축 등 모든 조건을 만족시키는 것으로 나타났다. 황토결합재를 이용한 콘크리트의 적용실험 결과 시멘트를 100% 대체하였을 경우에도 소요의 강도 및 기타 물성을 만족하는 것으로 판단되며 향후 황토결합재에 대한 규정, 기준에 대한 연구가 진행되어야 될 것으로 사료된다.
Among the architectural materials, cement is the most widely used material as a main bonding agent forming concrete, a structural material. While the cement facilities became the point at issue as the adequate facilities to dispose waste in the late 90's, there has been studies and commercializatio...
Among the architectural materials, cement is the most widely used material as a main bonding agent forming concrete, a structural material. While the cement facilities became the point at issue as the adequate facilities to dispose waste in the late 90's, there has been studies and commercialization to utilize waste as the raw material or fuel for cement. However, from such cement, problems like detecting CO2 gas and NOx due to plasticity at a high temperature and detecting heavy metals by the use of industrial waste have broken out, and the studies to resolve the issue of cement are in progress. Thus for this study, an experiment was conducted regarding the basic property of concrete that uses an environmental friendly material, the Hwangto bonding agent which is the mix of un-plasticized natural pozzolana yellow earth by the domestic 'C' company specializing in manufacturing the Hwangto products and the industrial by-products. First, an analysis was carried out regarding the physical and chemical characteristics of the Hwangto bonding agent of the 'C' company. Then based on the result, an experiment on the Hwangto paste was conducted to analyze the characteristics of the bonding agent by the added amount of W/B and S. Next, by applying on the Hwangto concrete, the experiments on W/B, added amount of compound and volume of particle per unit were conducted to analyze the characteristics of concrete for the purpose of selecting the proper proportion. Lastly, the Hwangto bonding agent was applied to porous concrete to test it onto the second concrete product for the purpose of checking the possibility. Basic property of the Hwangto bonding material 1. The specific gravity of the Hwangto bonding agent came out to be 2.82 slightly smaller than the one of cement which is 3.15. For the cases of paste in the setting testing, the Hwangto bonding agent was 46 minutes faster than cement, and for the finish, it was completed approximately 83 minutes faster. In the SEM measurement, the surfaces of both cement and Hwangto bonding agent became finer as time passed. In my judgement, the decrease in the openings is caused by the pozzolana product. In the EDAX testing, the yellow earth bonding agent compared to the Portland cement contained about 10% more of SiO2 component and 13% more of Al2O3, but about 25% less of CaO component. Result of experiment on the application of the Hwangto bonding material to concrete 2. The possible range of use of W/B in the concrete testing using the Hwangto bonding agent came out to be 45%~55%, and the volume of particles per unit was 200~400. The testing also showed the added amount of compound is valid in all circumstances. However, the optimal range of mixture for the Hwangto concrete should be limited to the following. For W/B, from 45 to 50%, for the volume of particles per unit, it should be from 300 to 400, and the compound should be added less than 2% for proper range of use. Result of experiment on the application of the Hwangto bonding material to porous concrete 3. In the porous concrete testing using the Hwangto bonding agent, all the conditions including the compressive strength, airspace, drying shrinkage, etc. were met only when the particle sizes of the aggregate are between 3～5mm, 5～8mm or 8～13mm and the volume of particles per unit is 400. In the application testing of concrete using the Hwangto bonding agent, it appears to have satisfied the required strength and other properties even when cement was substituted 100%. And the researches on the provisions and standards in regard to the yellow earth bonding material should make progress in future.
Among the architectural materials, cement is the most widely used material as a main bonding agent forming concrete, a structural material. While the cement facilities became the point at issue as the adequate facilities to dispose waste in the late 90's, there has been studies and commercialization to utilize waste as the raw material or fuel for cement. However, from such cement, problems like detecting CO2 gas and NOx due to plasticity at a high temperature and detecting heavy metals by the use of industrial waste have broken out, and the studies to resolve the issue of cement are in progress. Thus for this study, an experiment was conducted regarding the basic property of concrete that uses an environmental friendly material, the Hwangto bonding agent which is the mix of un-plasticized natural pozzolana yellow earth by the domestic 'C' company specializing in manufacturing the Hwangto products and the industrial by-products. First, an analysis was carried out regarding the physical and chemical characteristics of the Hwangto bonding agent of the 'C' company. Then based on the result, an experiment on the Hwangto paste was conducted to analyze the characteristics of the bonding agent by the added amount of W/B and S. Next, by applying on the Hwangto concrete, the experiments on W/B, added amount of compound and volume of particle per unit were conducted to analyze the characteristics of concrete for the purpose of selecting the proper proportion. Lastly, the Hwangto bonding agent was applied to porous concrete to test it onto the second concrete product for the purpose of checking the possibility. Basic property of the Hwangto bonding material 1. The specific gravity of the Hwangto bonding agent came out to be 2.82 slightly smaller than the one of cement which is 3.15. For the cases of paste in the setting testing, the Hwangto bonding agent was 46 minutes faster than cement, and for the finish, it was completed approximately 83 minutes faster. In the SEM measurement, the surfaces of both cement and Hwangto bonding agent became finer as time passed. In my judgement, the decrease in the openings is caused by the pozzolana product. In the EDAX testing, the yellow earth bonding agent compared to the Portland cement contained about 10% more of SiO2 component and 13% more of Al2O3, but about 25% less of CaO component. Result of experiment on the application of the Hwangto bonding material to concrete 2. The possible range of use of W/B in the concrete testing using the Hwangto bonding agent came out to be 45%~55%, and the volume of particles per unit was 200~400. The testing also showed the added amount of compound is valid in all circumstances. However, the optimal range of mixture for the Hwangto concrete should be limited to the following. For W/B, from 45 to 50%, for the volume of particles per unit, it should be from 300 to 400, and the compound should be added less than 2% for proper range of use. Result of experiment on the application of the Hwangto bonding material to porous concrete 3. In the porous concrete testing using the Hwangto bonding agent, all the conditions including the compressive strength, airspace, drying shrinkage, etc. were met only when the particle sizes of the aggregate are between 3～5mm, 5～8mm or 8～13mm and the volume of particles per unit is 400. In the application testing of concrete using the Hwangto bonding agent, it appears to have satisfied the required strength and other properties even when cement was substituted 100%. And the researches on the provisions and standards in regard to the yellow earth bonding material should make progress in future.
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