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제안 방법
그러나 bleeding 수는 경화함에 따라 콘크리트에 흡수되므로 bleeding수중의 Cr(VI)의 대부분은 시멘트 수화물에 고정된다. 그리고 수용성 Cr(VI)의 함유량이 다른 보통포틀랜드시멘트 5종류 (Cr(VI)의 함유량 : 7.4~16.3㎎/㎏)를 이용하여 모르터및 콘크리트의 Cr(VI)의 용출량을 측정하였다. 측정 결과에 의하면, 모르터나 콘크리트로부터의 Cr(VI)의 용출량은 시멘트 중의 함유량, 재령에 관계없이 모든 시멘트가 일본에서의 환경기준값 0.
1N HC1 의 용매에 lg : 5 ml의 비로 1시간동안 30℃, 상압에서 lOOrpm의 속도로 수평진탕을 행한다. 수평진탕으로 제조된 용출액을 거름종이 5B로 여과하여 용출된 중금속을 분석한다.
이러한 계산에 의하면 최종적으로 시멘트 중의 거의 모든 Cr(VI)은 시멘트 수화물에 고정되어 용출되지 않는다. 일본에서 콘크리트 중의 bleeding 수에 함유한 Cr(VI)의 양을 실험하기 위하여, 수용성 Cr(VI)이 16.3㎎/㎏ 포함된 보통포틀랜드시멘트를 사용하여 물/시멘트가 0.5, 0.6, slump가 8cm, 18cm인 콘크리트를 조사하였다. 그 결과, Cr(VI) 의 농도는 11.
93으로 적정한 용매를 lg : 20 ml의 비로 18시간동안 roller-table을 사용하여 용출액을 제조한다. 제조된 용출액은 멤브레인 필터를 통하여 여과하고, 여과액의 중금속을 분석한다.
제조한 용출액을 멤브레인 필터를 통해 여과한 검액의 중금속을 분석한다.
폐기물용출시험법은 소수점 4째자리까지 칭 량한 시료를 탈이온수(pH5.8~6.3) 용매에 lg :10 ml의 비로 6시간 동안 상온, 상압에서 200rpm으로 수평진탕 하고 수평진탕으로 제조된 용출액을 1 卬m의 유리섬유로 여과하여 용출된 중금속을 분석한다.
이론/모형
시멘트에 존재하는 Cr 함량분석은 일본시멘트협회에서 제정한 시험 방법인 JCAS 1-51-1981에 따르고 있다. 이 방법은 “흡광광도법에 의한 시멘트 중의 수용성 CCGI)의 정량방법” 이며, 플라스크에 시료 1g과 증류수 100 ml을 넣어 10분간 stirring 시킨 후 고체와 액체를 분리한 후 흡광광도법으로 측정한다.
성능/효과
6, slump가 8cm, 18cm인 콘크리트를 조사하였다. 그 결과, Cr(VI) 의 농도는 11.2~17.2mgfliter이었고 시간의 변화에 다른 뚜렷한 변화는 없었으며, 물/시멘트비가 적은 쪽이 약간 높은 Cr 농도를 나타냈다. 그러나 bleeding 수는 경화함에 따라 콘크리트에 흡수되므로 bleeding수중의 Cr(VI)의 대부분은 시멘트 수화물에 고정된다.
이러한 이유는 Cr이휘발성이 약한 알카리 화합물을 형성하고, 클링커 광물 중에 Si나 A1과 치환 고용되어 결합이 강화되기 때문에 분위기의 영향을 받지 않는 것으로 생각된다. 또한 클링커 중의 미세구조를 보면 Cr 등의 중금속을 함유한 클링커는 alite, belite의 크기는 변화하지 않지만 belite의 lamella 조직과 간극질 조직에서 차이가 보여 졌다. 즉 중금속이 포함되지 않은 클링커는 belite 특유의 lamella 구조가 존재하지만, Cr 등의 중금속이 함유된 클링커 조직은 lamella 구조가 나타나지 않은 것으로 보고하였다.
이 방법은 “흡광광도법에 의한 시멘트 중의 수용성 CCGI)의 정량방법” 이며, 플라스크에 시료 1g과 증류수 100 ml을 넣어 10분간 stirring 시킨 후 고체와 액체를 분리한 후 흡광광도법으로 측정한다. 보통포틀랜드시멘트 내에 존재하는 수용성 Cr(VI)의 함량이 약 8㎎/㎏, Cr함량은 70㎎/㎏ 수준을 보였으며 고로시멘트B종은 수용성 Cr(GI)의 함량이 약 4㎎/㎏, Cr함량은 63㎎/㎏ 이었다.
Table 3은 일본에서 조사한 시멘트 중의 Cr의 함유량을 종류별로 조사한 데이터이다. 이 결과에 의하면 시멘트 중의 Cr의 함유량은 클링커의 원료로부터 가장 많이 들어오고, 그 다음에는 내화물에서 유래되는 것으로 나타났다. 의외로 연료에서 기인하는 Cr의 양은 많지 않았다.
3㎎/㎏)를 이용하여 모르터및 콘크리트의 Cr(VI)의 용출량을 측정하였다. 측정 결과에 의하면, 모르터나 콘크리트로부터의 Cr(VI)의 용출량은 시멘트 중의 함유량, 재령에 관계없이 모든 시멘트가 일본에서의 환경기준값 0.05mg/liter값 보다 적었다. 또한 구조물, 옥외폭로 공시체, 콘크리트 제품, 재생 골재 등에 대해서도 조사한 결과, Cr(VI)의 용출량은 0.
후속연구
한편 시멘트는 중금속을 시멘트 수화물에 고화시켜 환경오염확대를 방지하는 우수한 재료이므로 앞으로도 유해물질 처리에 큰 공헌을 할 것이다. 따라서 환경 보전에 입각해서 효과적인 시멘트 관리를 할 필요가 있다.
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