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콘크리트용 골재로써 시멘트 산업 저품위 석회석의 활용
Use of Low-grade Limestone for Cement Industry as Concrete Aggregate 원문보기

Magazine of RCR = 한국건설순환자원학회지, v.11 no.1, 2016년, pp.20 - 23  

김기훈 (아세아시멘트(주))

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문제 정의

  • 따라서 본고에서는 국내의 석회석 현황과 석회석 골재 및 이를 사용한 콘크리트의 특성에 대하여 간단히 소개하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
저품위 석회석은 무엇인가? 국내에서 석회석(Limestone)은 매장량이 풍부한 광물로 CaCO3 함량에 따라 화학, 탈황, 제철, 시멘트 등의 용도로 구분하여 사용 중이며, 전체 채굴량 중에 약 70 %의 석회암이 시멘트 제조용으로 사용되고 있다. 시멘트의 품질 및 경제성 측면에서 시멘트 제조용으로 사용하기에 부적합한 석회암 품위는 CaCO3 함량 기준 약 70 % 이하이고, MgO 함량이 2 % 이상인 마그네시아 석회암은 저품위 석회석으로 분류되어 그 동안 폐석으로 버려져 매립되었다. 그러나 최근에는 자원의 유효이용을 목적으로 이와 같은 저품위 석회석을 분쇄 및 체가름 공정 등의 골재 제조 설비를 통해 골재로 생산하고 있는데 석회석을 골재원석으로 활용하기 위해 개발된 석산에서 생산되는 석산 부순골재와 구분하기 위하여 본고에서는 저품위 석회석 골재라고 정의하고, 통상 석회석 암종으로 생산된 골재를 모두 석회석 골재라 한다.
석회석 골재를 사용한 콘크리트의 건조수축이 작은 이유? 석회석 골재를 사용한 콘크리트의 건조수축은 다른 골재를 사용한 경우보다 작은 것으로 알려지고 있는데 이는 시멘트와 석회석과의 반응에 의해 생성된 칼슘·카보알루미네이트(C3A·mCaCO3·nH2O)가 결정수 또는 간극수로써 수분을 취하고 있는 것, 골재 계면에 수화물이 생성되어 세공량이 적게 되어 수분의 확산이 적게 되는 것, 일반 골재가 건조하면 수축하는 것에 반하여 석회는 골재는 팽창하는 것 등에 의한 것으로 판단된다.
석회석 골재를 사용한 콘크리트는 일반적으로 강도발현성이 양호해지는 이유는? 콘크리트의 강도 등 역학특성은 페이스트의 강도와 골재강도뿐만 아니라 골재와 시멘트 페이스트 계면의 부착강도에도 큰 영향을 받는 것으로 알려지고 있다. 석회석 골재를 사용한 콘크리트에서는 골재 표면에서 시멘트 페이스트와 화학반응에 의해 칼슘·카보알루미네이트 수화물이 생성되고 골재-페이스트 계면의 조직이 치밀화되기 때문에 부착 강도가 증가한다. 이러한 것에 의해 다른 골재를 사용한 것과 비교하여 석회석 골재를 사용한 콘크리트는 일반적으로 강도발현성이 양호하다.
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