시멘트의 강알칼리성 성분으로 인하여 파분쇄된 순환골재의 pH는 12이상을 발현한다. 이 시멘트의 강알카리성은 환경적으로 피해를 주게 된다. 순환골재의 강알카리성은 골재의 특성, 알카리 용출시간, 골재의 크기 등에 따라 다양하게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 이러한 다양한 조건에 따른 순환골재의 pH 특성을 시험하기 위하여 습식 및 건식 생산공정에서 생산한 건식 및 습식 순환골재를 이용하여 폐기물공정 시험방법, 토양오염공정 시험방법, BS EN 1744-3에서 제시한 pH 시험방법에 따른 pH 특성, 순환골재의 용출시간에 따른 pH의 특성, 골재의 입도별 pH 특성을 분석하여 순환골재의 환경적 문제를 해결하는데 기여하고자 하였다. 시험결과에서는 순환골재는 입도가 작을수록 pH가 높은 것으로 나타났으며, 시간 경과에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 건식과 습식 순환골재의 pH 경향은 시간 경과에 따른 차이 외에 시험방법에 의한 차이는 없었다. pH 시험방법에 있어서 폐기물공정시험에 의한 순환골재 pH값이 가장 높게 나타나 pH 편차를 고려한 단일 pH 시험방법 제안이 요구된다.
시멘트의 강알칼리성 성분으로 인하여 파분쇄된 순환골재의 pH는 12이상을 발현한다. 이 시멘트의 강알카리성은 환경적으로 피해를 주게 된다. 순환골재의 강알카리성은 골재의 특성, 알카리 용출시간, 골재의 크기 등에 따라 다양하게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 이러한 다양한 조건에 따른 순환골재의 pH 특성을 시험하기 위하여 습식 및 건식 생산공정에서 생산한 건식 및 습식 순환골재를 이용하여 폐기물공정 시험방법, 토양오염공정 시험방법, BS EN 1744-3에서 제시한 pH 시험방법에 따른 pH 특성, 순환골재의 용출시간에 따른 pH의 특성, 골재의 입도별 pH 특성을 분석하여 순환골재의 환경적 문제를 해결하는데 기여하고자 하였다. 시험결과에서는 순환골재는 입도가 작을수록 pH가 높은 것으로 나타났으며, 시간 경과에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 건식과 습식 순환골재의 pH 경향은 시간 경과에 따른 차이 외에 시험방법에 의한 차이는 없었다. pH 시험방법에 있어서 폐기물공정시험에 의한 순환골재 pH값이 가장 높게 나타나 pH 편차를 고려한 단일 pH 시험방법 제안이 요구된다.
The pH of recycled aggregate is over 12 because of high alkalinity of cement. This high alkalinity give circumstance harmful effect. The high alkalinity of recycled aggregate can appear variously according to aggregate properties, elution time of alkalinity, aggregate size, and so on. This study ana...
The pH of recycled aggregate is over 12 because of high alkalinity of cement. This high alkalinity give circumstance harmful effect. The high alkalinity of recycled aggregate can appear variously according to aggregate properties, elution time of alkalinity, aggregate size, and so on. This study analyzed recycled aggregate properties according to wet and dry type manufacture process; different test methods: waste official test, soil contamination official test, BS EN 1744-3 standard; elution time and different size to test effects of various condition. These test results can contribute to solving environmental problems by recycled aggregate. In the test results, pH of recycled aggregate was as higher as smaller particle size and as time elapsed. There was no difference between dry and wet type recycled aggregate except for difference according to elapsed time. Waste official test method got the highest pH value between pH test methods. So unified pH test method need to test recycled aggregate pH.
The pH of recycled aggregate is over 12 because of high alkalinity of cement. This high alkalinity give circumstance harmful effect. The high alkalinity of recycled aggregate can appear variously according to aggregate properties, elution time of alkalinity, aggregate size, and so on. This study analyzed recycled aggregate properties according to wet and dry type manufacture process; different test methods: waste official test, soil contamination official test, BS EN 1744-3 standard; elution time and different size to test effects of various condition. These test results can contribute to solving environmental problems by recycled aggregate. In the test results, pH of recycled aggregate was as higher as smaller particle size and as time elapsed. There was no difference between dry and wet type recycled aggregate except for difference according to elapsed time. Waste official test method got the highest pH value between pH test methods. So unified pH test method need to test recycled aggregate pH.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구에서는 이러한 순환골재의 환경적 안정화평가를 위하여 시험방법을 다양하게 적용하여 특성을 분석하고 시간 경과에 따른 pH의 특성 변화를 관찰하고자 하였다. 이를 위하여 순환골재의 pH평가방법과 함께 시간경과에 따른 변화를 분석하고자 하였다.
제안 방법
각 시험방법에서 규정하고 있는 용출 후 측정 시간에 따른 pH를 비교하기 위하여 폐기물공정시험은 30분, 토양오염공정시험은 60분, BS EN 1744-3은 24시간 경과 후 pH를 측정하였다.
본 연구에서는 습식 및 건식 생산 순환골재를 모두 대상으로 pH시험을 실시하였다. 시험대상인 도로공사용 순환골재는 입도별 pH 측정을 기본으로 하였으며, 골재의 입도별 분리는 table 2와 같이 도로공사용 순환골재 품질기준에서 규정하는 입도기준으로 분리하여 시험을 실시하였다.
본 연구에서는 습식 및 건식 생산 순환골재를 모두 대상으로 pH시험을 실시하였다. 시험대상인 도로공사용 순환골재는 입도별 pH 측정을 기본으로 하였으며, 골재의 입도별 분리는 table 2와 같이 도로공사용 순환골재 품질기준에서 규정하는 입도기준으로 분리하여 시험을 실시하였다.
본 연구에서는 이러한 순환골재의 환경적 안정화평가를 위하여 시험방법을 다양하게 적용하여 특성을 분석하고 시간 경과에 따른 pH의 특성 변화를 관찰하고자 하였다. 이를 위하여 순환골재의 pH평가방법과 함께 시간경과에 따른 변화를 분석하고자 하였다.
성능/효과
1) 순환골재의 pH 시험은 폐기물공정시험법, 토양오염 공정시험법, BS 1744-3에 의한 시험이 가능하며, Solid : Liquid 비, 용출시간, 골재의 분쇄여부가 각각 다르므로 그결과 값 또한 다르게 타나난다.
2) 골재 입형별 pH 변화를 측정한 결과 2.5mm 이하의 잔 골재의 pH가 가장 높게 나타났으며, 입자가 굵어질수록 pH는 낮아지는 특성을 발현하였다. 이러한 원인은 미분일수록 시멘트 입자가 많이 남아있기 때문인 것으로 사료된다.
3) 순환골재의 용출 직후 pH 값은 크게 차이가 났으나 48시간 경과 후 pH 분포 폭이 좁아지는 것으로 나타났다. 이러한 원인은 시멘트 입자가 많을 경우 침지 직후에 pH 측정에 대한 포화상태가 나타나지만, 굵은 골재의 경우 천천히 수산화칼슘이 용출하여 종국적으로 포화상태에 도달하여 pH가 높아지기 때문인 것으로 판단된다.
4) 습식처리 방식과 건식처리 방식에 대한 골재의 pH 측정 결과 초기 pH 값은 건식처리 방식이 낮은 것으로 나타났으나 이는 생산업체의 차이에 의한 것으로 판단되며, 시간경과에 따른 pH 변화는 건식 처리방식은 감소하는 경향이 없으나, 습식처리방식은 시간경과에 따른 pH 저감이 나타났다. 이는 공기중의 이산화탄소와의 탄산화에 의한 중성화효과로 보여지며, 건식의 경우 중성화효과를 상쇄하는 수산화칼슘의 용출효과로 pH 저감을 발생하지 않는 것으로 판단된다.
5) 각 pH 시험방법별 pH를 측정한 결과, 폐기물공정시험이 가장 높은 pH를 나타냈다. 이는 폐기물공정시험의 L:S 비가 가장 낮기 때문으로 판단되며 따라서 순환골재 pH는 L:S비와 입도크기에 큰 영향을 받는 것으로 판단된다.
6) 순환골재의 pH는 골재내에 남아있는 미수화 시멘트 잔량에 대한 특성으로 볼수 있으며, 장기적인 시간 경과에도 불구하고 침지 상태에서는 지속적으로 높은 pH를 발현하는 것을 알 수 있었다.
각 시험방법 중 pH가 가장 높게 나타난 시험방법은 폐기물공정시험이며, 토양오염공정시험과 BS 1744-3은 유사하게 나타났다.
건식공정에 의하여 생산된 순환골재의 경우에도 습식골재와 동일하게 시간경과에 따라 지속적으로 pH가 증가하는 것으로 나타났다.
골재의 입도별 pH 변화를 측정한 결과 골재의 입경이 클수록 시간의 경과에 따른 pH 변화가 높은 것으로 나타났다. 20 ~ 32mm 분포를 가진 골재는 Fig.
골재의 입도에 따른 pH를 비교한 결과 골재의 입도가 작을수록 pH는 높아지는 것을 알 수 있었다. 이러한 원인은 굵은 골재에 비하여 잔골재에 시멘트 분말의 함유가 높기 때문인 것으로 판단된다.
그 결과, 입도가 큰 경우는 BS EN 1744-3이, 작은 경우는 폐기물공정시험이 높게 나타났으며, 입도가 혼합된 골재도 폐기물공정시험에 의한 pH값이 가장 높게 나타났다. 즉 폐기물 공정시험이 가장 엄격한 시험방법이라 할 수 있다.
동일한 24시간 경과 후 pH 값을 측정한 결과에서도 폐기물공정시험에 의한 pH값이 가장 높게 나타났으며, 특히 모든 입도크기에서 가장 높게 나타났다. 폐기물공정시험은 L:S 비가 1:2.
또한 건식 및 습식의 골재 생산방식에 의한 차이는 각 시험방법별로 분류하였을 때 유사한 것으로 나타났다.
또한 폐기물공정시험 방법 및 토양오염 공정 시험방법은 골재 침지 직후부터 계속적으로 pH를 측정하기 때문에 pH는 지속적으로 증가하는 것을 알 수 있으나, BS EN1744-3 시험방법의 경우에는 24시간 교반 후 용출액을 추출하여 측정을 실시함으로써 시간 경과에 따른 pH 증가는 없는 것으로 나타났고, 오히려 미약하게 감소하는 특성을 나타내고 있다.
습식공정에 의하여 생산된 골재에 대하여 탄산화 처리 전 골재의 pH 측정을 실시한 결과 S:L(Solid:Liquid) 비가 1:2.5인 폐기물공정 시험방법의 경우 pH는 시간 경과에 따라 계속적으로 증가하는 것으로 나타났으며, 측정 기준인 침지 후 30분에서는 10.66 ~ 11.43까지의 pH 범위를 발현하였다. 48시간 경과 후에도 순환골재 용출액의 pH는 계속 증가하는 경향을 보이고 있었다.
시험규정에 따른 측정 시간별 pH 측정값의 비교결과건식처리 골재도 습식처리 골재와 동일하게 입도가 큰 경우 BS 1744-3에 의한 pH 측정값이 가장 높았고 입도가 클 경우와 혼합된 경우 폐기물공정시험에 의한 pH값이 가장 높게 나타났다.
시험방법별 동일한 24시간 경과 후 pH 측정 값은 굵은 골재의 경우 골재의 크기에 상관없이 전체입도분포에서 폐기물공정시험 값이 가장 높게 나타났다. 건식처리골재도 습식처리골재와 마찬가지로 L:S비가 pH에 가장 큰 영향을 주는 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
순환골재의 강알카리성은 무엇에 따라 다양하게 나타날 수 있는가?
이 시멘트의 강알카리성은 환경적으로 피해를 주게 된다. 순환골재의 강알카리성은 골재의 특성, 알카리 용출시간, 골재의 크기 등에 따라 다양하게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 이러한 다양한 조건에 따른 순환골재의 pH 특성을 시험하기 위하여 습식 및 건식 생산공정에서 생산한 건식 및 습식 순환골재를 이용하여 폐기물공정 시험방법, 토양오염공정 시험방법, BS EN 1744-3에서 제시한 pH 시험방법에 따른 pH 특성, 순환골재의 용출시간에 따른 pH의 특성, 골재의 입도별 pH 특성을 분석하여 순환골재의 환경적 문제를 해결하는데 기여하고자 하였다.
시멘트의 강알칼리성 성분으로 인하여 파분쇄된 순환골재의 pH는 어느 수준으로 발현하는가?
시멘트의 강알칼리성 성분으로 인하여 파분쇄된 순환골재의 pH는 12이상을 발현한다. 이 시멘트의 강알카리성은 환경적으로 피해를 주게 된다.
순환 골재 사용으로 어떤 문제점이 생기는가?
콘크리트 이외에 최근 골재를 사용하는 현장에서 순환 골재 사용에 따른 환경적인 문제가 지속적으로 제기되고 있다. 즉, 앞서 언급한 바와 같이 순환골재에 부착된 강알칼리의 미분말에 의한 골재의 pH 상승은 식물 및 동물의 생육에 좋지 않은 영향을 미칠수 있다는 문제점들이며, 이러한 문제는 시멘트의 강알칼리성을 고려할 경우 충분히 예건할 수 있는 문제이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.