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동 제련 슬래그를 사용한 시멘트 모르타르의 강도 및 황산저항 특성

Strength and sulfuric acid resistance properties of cement mortar containing copper slag

한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology, v.26 no.3, 2016년, pp.101 - 108  

홍창우 (한국교통대학교 토목공학과) ,  이정일 (한국교통대학교 신소재공학과) ,  류정호 (한국교통대학교 신소재공학과)

초록
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동 제련 과정에서 발생되는 동 슬래그는 국내에서 년간 70만톤 이상이 발생되고 있어 산업부산물의 건설소재로서의 재활용에 대한 관심이 증가되고 있다. 이에 본 연구에서는 동 제련 슬래그의 3가지 유형의 입도형상과 잔골재로 사용된 강사의 대체 치환율 변화를 실험변수로 선정하여, 동 슬래그를 사용한 시멘트 모르타르의 강도 및 공극구조 특성, 황산 침지 저항성 등의 실험을 통해 건설용 골재로서의 사용가능성을 평가하고자 하였다. 실험결과 동 제련 슬래그 입도는 강도에 미치는 영향인자로 확인되었으며 동 제련 슬래그 잔골재 치환율 60 %인 경우가 가장 높은 강도를 보였다. 또한 잔골재를 동 제련 슬래그로 치환함으로 인해 기공크기가 감소되는 것으로 나타났으며, 황산에 대한 저항성도 증가되는 것으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Each year, more than seven hundred thousand tons of copper slag are generated in Korea as a byproduct during the production of copper. Due to the large amount of copper slag produced, there has been increased interest in the use of copper slag as a construction material. To evaluate the potential of...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 동 제련 슬래그를 건설용 골재로 사용하기 위한 기술적 검토를 수행하기 위해 동 제련 슬래그의 3가지 유형의 입도형상과 잔골재로 사용된 강사의 대체 치환율 변화(0, 20, 40, 60, 80, 100 %)를 실험변수로 선정하여, 동 제련 슬래그를 사용한 시멘트 모르타르의 강도 및 공극구조 특성, 황산침지 저항성 등의 실험을 통해 건설용 골재로서의 사용가능성을 평가하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
동 슬래그는 독일에서 어떻게 활용되고 있는가? 최근에는 항만 공사용 테트라포트, 방파제 등에 동 슬래그 콘크리트의 활발한 적용이 이루어지고 있다. 또한 독일은 동 슬래그의 토건용 활용에 대한 DIN-4301 규정을 제정하여 건설공사에 슬래그스톤으로 활용하고 있다[9].
동 슬래그를 건설용 골재로 사용하기 위해 평가한 부문은? 동 제련 과정에서 발생되는 동 슬래그는 국내에서 년간 70만톤 이상이 발생되고 있어 산업부산물의 건설소재로서의 재활용에 대한 관심이 증가되고 있다. 이에 본 연구에서는 동 제련 슬래그의 3가지 유형의 입도형상과 잔골재로 사용된 강사의 대체 치환율 변화를 실험변수로 선정하여, 동 슬래그를 사용한 시멘트 모르타르의 강도 및 공극구조 특성, 황산 침지 저항성 등의 실험을 통해 건설용 골재로서의 사용가능성을 평가하고자 하였다. 실험결과 동 제련 슬래그 입도는 강도에 미치는 영향인자로 확인되었으며 동 제련 슬래그 잔골재 치환율 60 %인 경우가 가장 높은 강도를 보였다.
동 제련 슬래그를 치환 시 황산저항성은 왜 증가하는가? 46 % 중량이 감소되는 것으로 나타나, 동 제련 슬래그 잔골재 치환율이 CS-A 입도에서는 60 %이상, CS-B, C 입도에서는 80 % 이상 치환시 중량감소율이 가장 적은 것은 것으로 나타났다. 이상과 같이 동 제련 슬래그를 잔골재로 치환함으로 동 제련 슬래그에 함유되어 있는 비철금속의 특성으로 인해 황산에 대한 저항성이 증가되는 것으로 판단되며, 시험편의 형상은 침지재령이 증가됨에 따라 골재의 박리현상이 증가되나, 균열 등은 관찰되지 않았다.
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참고문헌 (9)

  1. M.H. Lee, "Experimental study for the derivation of the optimal replacement ratio of copper slag in the production of concrete", J. of the Architectural Institute fo Korea Structure & Construction 25 (2009) 143. 

  2. C.W. Hong, J.I. Lee and J.H. Ryu, "Characteristics of fresh mortar with particle size and replacement ratio of copper slag", J. Korean Cryst. Growth Cryst. Technol. 26 (2016) 41. 

  3. J.I. Lee, C.W. Hong and J.H. Ryu, "Separation of Nickel and Tin from copper alloy dross", J. Korean Cryst. Growth Cryst. Technol. 24 (2014) 224. 

  4. J.I. Lee, C.W. Hong and J.H. Ryu, "Evaluation of cement mortars blended with copper alloy slag", J. Korean Cryst. Growth Cryst. Technol. 25 (2015) 39. 

  5. S.W. Ji and C.H. Seo, "The application of copper smelting slag as concrete aggregate", J. of the Korean Recycled Construction Resources Institute 2 (2006) 68. 

  6. M.H. Lee, "A study on the evaluation of the durability of concrete using copper slag aggregates", J. of the Korea Concrete Institute 20 (2008) 773. 

  7. N.W. Kim, H.W. Kim and J.S. Bae, "Properties of mixed concrete using metakaolin and copper slag", J. of Korean Inst. of Resources Recycling 19 (2010) 13. 

  8. M.Y. Park, K.M. Kim, J.H. Park and J.D. Lee, "Feasibility assessment for use to railway subsoil materal of copper slag", 2012 Autumn Conference & Annual Meeting of the Korean Society for Railway 2012 (2012) 980. 

  9. S.H. Lee, "Technology of copper slag and recycled aggregates in application of concrete material", J of the Korea Concrete Institute 14 (2002) 44. 

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