제지슬러지 소각재, 용광로 슬래그, 미세분말 생석회, 무수석고 및 프라이애쉬를 주성분으로 하는 고화제를 염분을 함유한 해양토양에 알맞도록 제조하였다. 고화제이 주성분은재활용된 세라믹 종류이며 이중 CaO가 고화작용에 있어서 중요한 역할을 한다. 고화처리 후 중성화 시간은 약 2주일이었으며, 표준사를 사용하여 1주일 양성 후 모르타르 실험에서 압축강도는 약 12N/mm2 정도로 나타났다. 이것은 수도권 매립지에 사용되고 있는 고화제에 비하여 14배 정도의 강도이다. 염분 함유된 해양토양에 적용하여 평판재하실험을 한 결과 5일정도 지나면 대형도저가 지나갈 수 있을 정도의 항복하중을 얻었다. 일축압축강도 실험에서는 5일 경과 후 약 300kPa의 전단강도를 얻었다. 인천지역과 같이 해양 매립이 많이 이루어지고 있는 지역의 연약지반 보완작업에 유용하게 적용될 것으로 파악된다.
제지슬러지 소각재, 용광로 슬래그, 미세분말 생석회, 무수석고 및 프라이애쉬를 주성분으로 하는 고화제를 염분을 함유한 해양토양에 알맞도록 제조하였다. 고화제이 주성분은재활용된 세라믹 종류이며 이중 CaO가 고화작용에 있어서 중요한 역할을 한다. 고화처리 후 중성화 시간은 약 2주일이었으며, 표준사를 사용하여 1주일 양성 후 모르타르 실험에서 압축강도는 약 12N/mm2 정도로 나타났다. 이것은 수도권 매립지에 사용되고 있는 고화제에 비하여 14배 정도의 강도이다. 염분 함유된 해양토양에 적용하여 평판재하실험을 한 결과 5일정도 지나면 대형도저가 지나갈 수 있을 정도의 항복하중을 얻었다. 일축압축강도 실험에서는 5일 경과 후 약 300kPa의 전단강도를 얻었다. 인천지역과 같이 해양 매립이 많이 이루어지고 있는 지역의 연약지반 보완작업에 유용하게 적용될 것으로 파악된다.
Paper sludge ash, blast furnace slag, fine powder quicklime, anhydrous gypsum, and fly ash as the main ingredients were prepared to suit the salty soils of marine soils. The solidification component is a kind of recycled ceramic, and CaO plays an important role in solidification. The neutralization ...
Paper sludge ash, blast furnace slag, fine powder quicklime, anhydrous gypsum, and fly ash as the main ingredients were prepared to suit the salty soils of marine soils. The solidification component is a kind of recycled ceramic, and CaO plays an important role in solidification. The neutralization time after solidification was about 2 weeks, and the compressive strength was about 12N/mm2 in the mortar test after one week incubation with standard yarn. This is about 14 times stronger than the solidifying agent used in the metropolitan area. As a result of applying plate load test to saltous marine soils, we obtained the yield load that can pass the large scale even after 5 days. In the uniaxial compressive strength test, shear strength of about 300 kPa was obtained after 5 days. It will be useful for supplementing the soft ground in the area where marine reclamation is much like the Incheon area.
Paper sludge ash, blast furnace slag, fine powder quicklime, anhydrous gypsum, and fly ash as the main ingredients were prepared to suit the salty soils of marine soils. The solidification component is a kind of recycled ceramic, and CaO plays an important role in solidification. The neutralization time after solidification was about 2 weeks, and the compressive strength was about 12N/mm2 in the mortar test after one week incubation with standard yarn. This is about 14 times stronger than the solidifying agent used in the metropolitan area. As a result of applying plate load test to saltous marine soils, we obtained the yield load that can pass the large scale even after 5 days. In the uniaxial compressive strength test, shear strength of about 300 kPa was obtained after 5 days. It will be useful for supplementing the soft ground in the area where marine reclamation is much like the Incheon area.
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제안 방법
한국화학융합시험연구원에서 무기물 정성정량시험을 실시하였다[13]. X-선 회절분석기(X-ray Diffractormeter, XRD)를 이용하여 구조분석을 실시하고, 파장 분산형 형 광 X-선 분석기(Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence, WD-XRF)를 이용하여 무기원소를 정성 분석 후 정성분석에서 검출된 원소들에 대하여 유도결합 플라즈마 분광 분석기(Inductively Coupled Plasma Spectrometer, ICP) 와 WD-XRF로 정량 분석을 진행하였다(부록:TBS267). 시료를 건조 후 분쇄하여 XRD용 시료홀더에 삽입 후 기 기분석으로 구조를 확인하였다.
또한 친환경성이 되려면 6가크롬이 용출되지 않고 식생이 가능하여야 한다. 개발된 C,D타입과 수도권매립지에서 사용하고 있는 고화제(F타입)을 모르타르 시험체를 만들어 한국건설생활환경시험연구원에서 압축강도를 측정하여 비교하였다[14,15]. Table 6은 압축 강도 시험결과를 보여준다.
X-선 회절분석기(X-ray Diffractormeter, XRD)를 이용하여 구조분석을 실시하고, 파장 분산형 형 광 X-선 분석기(Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence, WD-XRF)를 이용하여 무기원소를 정성 분석 후 정성분석에서 검출된 원소들에 대하여 유도결합 플라즈마 분광 분석기(Inductively Coupled Plasma Spectrometer, ICP) 와 WD-XRF로 정량 분석을 진행하였다(부록:TBS267). 시료를 건조 후 분쇄하여 XRD용 시료홀더에 삽입 후 기 기분석으로 구조를 확인하였다. 사용된 시험기기는 X선 회절 분석기(LabX XRD-6000, Shimadzu, Japan)를 사용하였다.
시료를 원추형 혹은 육면체로 성형하여 한 개의 축방향으로 하중을 가하여 시료가 지지하는 최대 하중을 측정하는 시험으로 시료의 크기는 직경 대 길이가 1:2 정도 가 되도록 성형을 하고 Sevo기능이 있는 압축기를 이용하여 시료가 파괴될 때 까지 서서히 압축력을 가하여 실험을 한다. 일축압축 실험시 로드셀과 스트레인게이지를 이용하여 x-y레코드나 data logging장치를 이용하여 응력-변형률 곡선을 그리고 그 결과로부터, 탄성계수와 포아송비 등을 구할 수 있다.
시험적으로 제작된 고화제는 기존의 토양 개량 고화제의 제조원가 및 기능성의 문제점을 보완한 고화제로서 고화제 원료의 거의 전부를 폐기물로부터 재활용하여 고부가가치를 창출함은 물론 고화제로서의 우수한 기능성을 보장하여 많은 양의 고화제를 필요로 하는 대규모의 토양 개량 공사에 적합하도록 하였다. 주원료는 800∼ 1000℃에서 소성한 제지슬러지재 40wt%∼60wt%에 용광로슬래그 미세분말 20wt%, 생석회 10∼32wt%, 무수석고 3∼10wt%이다.
여기에 토양의 종류와 요구되는 물성에 따라 기본 혼합물 80∼95wt%에 유기고분자 응집제 0.1∼1.0wt%를 함유한 프라이애쉬 5∼20wt%를 첨가한다.
조성된 개량토에 대하여 양생기간에 따라 평판재하시험을 수행하였다. 수행되는 위치는 중복되지 않은 지점에서 결정한다.
화학조성분석은 시료를 105 ℃에서 건조하여 수분을 제거한 후 WD-XRF와 ICP로 정성 분석한 후 정성분석에서 검출된 원소들에 대하여 ICP와 WD-XRF를 이용하여 정량 분석하였다. 추가로 시료를 전기로(950 ℃) 속에서 항량이 될 때까지 강열한 후 감량을 측정하였다. 사용된 화학분석장비는 파장라즈마 분광분석기(iCAP 7400, Thermo elemental, USA)를 사용하였다.
현장의 강도시험은 평판재하시험과 채취된 시료에 대한 일출압축시험을 시행하였다. 현장은 인천 송도지역의 염분함유된 준설토를 적용하였다.
화학조성분석은 시료를 105 ℃에서 건조하여 수분을 제거한 후 WD-XRF와 ICP로 정성 분석한 후 정성분석에서 검출된 원소들에 대하여 ICP와 WD-XRF를 이용하여 정량 분석하였다. 추가로 시료를 전기로(950 ℃) 속에서 항량이 될 때까지 강열한 후 감량을 측정하였다.
대상 데이터
시료를 건조 후 분쇄하여 XRD용 시료홀더에 삽입 후 기 기분석으로 구조를 확인하였다. 사용된 시험기기는 X선 회절 분석기(LabX XRD-6000, Shimadzu, Japan)를 사용하였다.
석고 역시 천연석고와 화학석고가 있으며 석고는 이수석고(CaS4Oㆍ 2H2O), 반수석고(CaSO4ㆍ½H2O)와 무수석고(CaSO4)가 있으며 본 연구에서는 성분 조성이 용이하고 불순물이 적은 화학석고의 무수석고를 사용하였다.
제지슬러지 소각재, 용광로 슬래그, 미세분말 생석회, 무수석고 및 프라이애쉬를 주성분으로 하는 고화제를 염분을 함유한 해양토양에 알맞도록 제조하였다. 과화제이 주성분은 CaO, SiO2, Fe2O3 ,Al2O3, TiO2, ZnO, P2O5, SO3, MgO이었으며 이중 CaO가 고화작용에 있어서 중요한 역할을 한다.
현장의 강도시험은 평판재하시험과 채취된 시료에 대한 일출압축시험을 시행하였다. 현장은 인천 송도지역의 염분함유된 준설토를 적용하였다.
이론/모형
시료에 함유된 화학조성은 ‘KS L 3316 : 2014(내화물 제품의 형광 X-선 분석방법)’과 ‘KS L 2101 : 2009(규사 및 규석의 화학 분석 방법)’을 준용하여 분석을 실시하였다.
성능/효과
○ WD-XRF와 ICP를 이용하여 정성 분석한 결과 Si, Al, Ti, Fe, Mn, Ca, Mg, Na, K, P, S 등 원소 11원소가 확인되었다.
○ 정성분석에서 검출된 원소들에 대하여 정량분석을 실시하였고 그 결과 CaO (44.1 %)의 함량이 가장 높았으며, 그 다음으로는 SiO2(30.3 %)로 확인되었다.
이것은 수도권 매립지에 사용되고 있는 고화제에 비하여 14배 정도의 강도이다. 염분 함유된 해양토양에 적용하여 평판재하실험을 한 결과 5정도 지나면 대형도저가 지나갈 수 있을 정도의 항복하중을 얻었다. 일축압축강도 실험에서는 5일 경과 후 약 300kPa의 전단강도를 얻었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
시멘트 사용으로 나타날 수 있는 문제점은 무엇인가?
촤근 경주지방의 지진은 연약지반의 강화와 건축물의 내진설계가 중요함을 일깨워주고 있다[1]. 시멘트 제조과정에서 나타나는 발암물질은 많은 사회적인 여론 악화를 가져왔다[2], 따라서 시멘트를 사용하여 연약지만을 강화 하는 것은 발암물질이 지하수로 용출될 위험성을 내포하고 있다. 시멘트를 사용하지 않은 고화제는 꾸준히 연구 되어왔다[3-10].
고화제의 주 성분은 무엇인가?
제지슬러지 소각재, 용광로 슬래그, 미세분말 생석회, 무수석고 및 프라이애쉬를 주성분으로 하는 고화제를 염분을 함유한 해양토양에 알맞도록 제조하였다. 고화제이 주성분은재활용된 세라믹 종류이며 이중 CaO가 고화작용에 있어서 중요한 역할을 한다.
염분 함유된 해양토양에 적용했던 고화제는 어디에 적용될 수 있는가?
일축압축강도 실험에서는 5일 경과 후 약 300kPa의 전단강도를 얻었다. 인천지역과 같이 해양 매립이 많이 이루어지고 있는 지역의 연약지반 보완작업에 유용하게 적용될 것으로 파악된다.
참고문헌 (15)
J. L. Cui, M. H. Chey and S. I. Kim, "sign of LCD Scismic Performance of Urban Structures with Various Horizontal Irregularities using Equivalent Static Analysist," Journal of Convergence Society for SMB, Vol. 6, No. 1, pp. 25-32, Mar. 2016.
B. S. Choi, The Secret of Korean Waste Cement, Ysang Books, 2015.
Y. K. Koh, "Solidification of sludge by reactive amendment agent," Proceeding of KGS spring conference 2004, 2004.
J. K. Soung, S. H. Kim, W. T. Bae and M. H. Jun, "The material properties study of a construction sludge for recycling," Journal of Korean Inst. of Resources Recycling, Vol. 16, No. 4, pp. 40-46, 2007.
D. H. Yun, K. J. Mun and Y. T. Kim, "Engineering Characteristics of Non-sintering Binder-stabilized Mixture using Industrial By-Products," Journal of Ocean Engineering and Technology, Vol. 28, No. 2, pp. 140-146, Apr. 2014.
B. G. Ahn, H. S. Park, H. Y. Kim, H. S. Lee and I. T. Kim, "Immobilazation of Radioactive Rare Earth Oxide Waste by Solid Phase Sintering," Journal of the Korean Radioactive Waste Society, Vol. 8, No. 1, pp. 49-56, Mar. 2010.
K. Y. Hwang, J. Y. Seo, H. Q. H. Phan, J. Y. Ahn and I. S. Hwang, "Characteristics of Solidification/Carbonation in the Heavy-Metal- Contaminated Sediment Treated by MgO-Based Binder," Journal of Soil & Groundwater Env, Vol. 18, No. 1, pp. 102-111, 2013.
H. J. Cho, D. M. Kim and J. K. Park, "Study on Pre-treatment Method for Varification of Concentrated Wastes," Journal of the Korean Radioactive Waste Society, Vol. 8, No. 3, pp. 221-227, Sep. 2010
Y. J. Park, W. S. Shin, S. J. Choi and H. H. Lee, "Solidification/Stabilization of Heavy Metals in Sewage Sludge Prior to Use as a Landfill Cover Material," Journal of KSEE, Vol. 32, No. 7, pp. 665-675, Jul. 2010.
Y. K. Koh, "Construction of Environmentally Friendly Roadbed by Reinforecing Type Soil Solidification Agent," Proceeding of the KGS spring conference 2004, pp. 667-671, 2004.
D. H. Han, Development of Eco-Friendly Inorganic Consolidation Soil, Final report of IGESC, 2016.
D. H. Han, "Development of a Eco-friendly Inorganic Consolidated Soil", Proceedings of the ICCT2016, 2016.
Korea Testing & ResearchInstitute, Test Report No. TBS000267, 2016.
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