[논문]석탄 부산물인 경석을 잔골재로 사용한 콘크리트의 특성

양인환; 정승태; 박근우; 최경민

doi:10.14190/jrcr.2024.12.1.53

[국내논문] 석탄 부산물인 경석을 잔골재로 사용한 콘크리트의 특성
Characteristics of Concrete Using Coal-By-product as Fine Aggregate

Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute = 한국건설순환자원학회 논문집, v.12 no.1, 2024년, pp.53 - 62

양인환 (군산대학교 토목공학과) , 정승태 (군산대학교 토목공학과) , 박근우 (군산대학교 토목공학과) , 최경민 (군산대학교 토목공학과)

초록
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본 논문에서는 석탄 부산물인 경석을 잔골재로 사용하여 제작한 콘크리트의 강도 및 물성 실험 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 석탄 부산물 골재 함유량과 플라이애시 함유량을 실험변수로 고려하였다. 천연 잔골재의 50 %와 100 %(부피 기준)를 석탄 부산물로 치환하였고 물-바인더 비는 0.38로 고정하였다. 또한, 일부 배합은 OPC 바인더의 30 %를 플라이애시로 치환하여 콘크리트 시편을 제작하였다. 단위질량, 압축강도, 쪼갬인장강도 및 휨인장강도를 실험을 진행하고 실험결과 분석을 수행하였다. 플라이애시 바인더가 함유되고 천연 잔골재 대비 석탄 부산물 골재의 치환율이 증가할수록 콘크리트 단위질량, 압축강도, 쪼갬인장강도 및 휨인장강도는 감소하였다. 또한, 미세구조 실험인 TGA와 SEM 실험을 진행하여 구간별 열중량분석과 ITZ를 분석하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, an experimental study on the strengths and material properties of concrete manufactured by using coal gangue, as a fine aggregate was conducted. Experimental parameters included coal gangue aggregate contents as a replacement of fine aggregate by 50 % and 100 % (by volume) and fly ash contents. The water-binder ratio was fixed at 0.38. In addition, 30 % of the OPC binder was replaced with fly ash in some mixtures. Test of the unit weight, compressive, split tensile, and flexural tensile strength of concrete were performed and test results were analyzed. Unit weight, compressive strength, split tensile strength, and flexural tensile strength decreased as the coal recycled aggregates increased. In addition, TGA and SEM experiments, which are microstructure experiments, were conducted to analyze thermogravimetric analysis and ITZ by section.

Keyword

표/그림 (18)

그림 Fig. 1. Aggregate used
그림 Fig. 2. Sieve test of sand and coal by-product
표 Table 1. Sieve test of sand and coal gangue
그림 Fig. 3. Sieve test of sand and coal gangue
그림 Fig. 4. SEM of aggregate surface
표 Table 2. Physical properties of the sand and coal gangue
표 Table 3. Chemical properties of sand and coal gangue
표 Table 4. Mixing proportions of concrete
그림 Fig. 5. Unit weight test results
그림 Fig. 6. Compressive strength test
표 Table 5. Test results of concrete containing sand and coal gangue
그림 Fig. 7. Compressive strength test results
그림 Fig. 8. Split tensile strength
그림 Fig. 9. Split tensile strength test results
그림 Fig. 10. Flexural strength test
그림 Fig. 11. Split tensile strength test results
그림 Fig. 12. TGA results of coal gangue concrete
그림 Fig. 13. SEM test result

참고문헌 (21)

Bai, G., Yan, F., Liu, H. (2021). Experimental study on the seismic？performance of coal gangue concrete frame columns, IOP？Conference Series: Earth and Environmental Science, 768(1),？012076.
Bang, J.W., Kwon, D.S., Kim, B.C. (2022). Physical characteristics？of concrete using pumice sand, Proceedings of Korea Concrete？Insfitute, 34(1), 371-372.
Chen, B.P. (1994). Feasibility of applying coal gangue to the？aggregate, J. Huaqiao Univ.(Nat. Sci.), 15, 181-184.
Dong, Z., Xia, J., Fan, C., Cao, J. (2015). Activity of calcined coal？gangue fine aggregate and its effect on the mechanical behavior？of cement mortar, Construction and Building Materials, 100,？63-69.

상세보기
Frias, M., De Rojas, M.S., Garcia, R., Valdes, A.J., Medina, C. (2012).？Effect of activated coal mining wastes on the properties of？blended cement, Cement and Concrete Composites, 34(5),？678-683.

상세보기
Gao, S., Zhao, G., Guo, L., Zhou, L., Yuan, K. (2021). Utilization？of coal gangue as coarse aggregates in structural concrete,？Construction and Building Materials, 268, 121212.

상세보기
Hasim, A.M., Shahid, K.A., Ariffin, N.F., Nasrudin, N.N., Zaimi,？M.N.S. (2022). Properties of high volume coal bottom ash in？concrete production, Materials Today: Proceedings, 48,？1861-1867.

상세보기
Jung, H.W. (2021). Strength and Thermal Properties of Concrete？Containing Coal Bottom Ash as Fine Aggregate, Master's Thesis,？Gunsan University [in Korean].
Li, Y., Liu, S., Guan, X. (2021). Multitechnique investigation of？concrete with coal gangue, Construction and Building Materials,？301, 124114.

상세보기
Liu, H., Bai, G., Yan, F., Gu, Y., Zhu, K. (2022). Effects of coal？gangue coarse aggregate on seismic behavior of columns under？cyclic loading, Buildings, 12(8), 1170.
Qiu, J., Zhou, Y., Guan, X., Zhu, M. (2021). The influence of fly ash？content on ITZ microstructure of coal gangue concrete,？Construction and Building Materials, 298, 123562.

상세보기
Qiu, J., Zhu, M., Zhou, Y., Guan, X. (2021). Effect and mechanism？of coal gangue concrete modification by fly ash, Construction？and Building Materials, 294, 123563.

상세보기
Rafieizonooz, M., Mirza, J., Salim, M.R., Hussin, M.W., Khankhaje,？E. (2016). Investigation of coal bottom ash and fly ash in concrete？as replacement for sand and cement, Construction and Building？Materials, 116, 15-24.

상세보기
Sun, Y.X., Li, X.D. (2011). Development and design of coal gangue？concrete filling material, Advanced Materials Research, 295,？1198-1201.
Salguero, F., Grande, J.A., Valente, T., Garrido, R., De la Torre,？M.L., Fortes, J.C., Sanchez, A. (2014). Recycling of manganese？gangue materials from waste-dumps in the Iberian Pyrite Belt -？application as filler for concrete production, Construction and？Building Materials, 54, 363-368.

상세보기
Wang, Q., Li, Z., Zhang, Y., Zhang, H., Zhou, M., Fang, Y. (2020).？Influence of coarse coal gangue aggregates on elastic modulus？and drying shrinkage behaviour of concrete, Journal of Building？Engineering, 32, 101748.

상세보기
Wang, S., Abdulridha, A., Bravo, J., Naito, C., Quiel, S., Suleiman,？M., Oztekin, A. (2023). Thermal energy storage in concrete:？review, testing, and simulation of thermal properties at relevant？ranges of elevated temperature, Cement and Concrete？Research, 166, 107096.

상세보기
Yao, Z., Fang, Y., Kong, W., Huang, X., Wang, X. (2020).？Experimental study on dynamic mechanical properties of coal？gangue concrete, Advances in Materials Science and？Engineering, 2020, 1-16.

상세보기
Yu, L., Xia, J., Xia, Z., Chen, M., Wang, J., Zhang, Y. (2022). Study？on the mechanical behavior and micro-mechanism of concrete？with coal gangue fine and coarse aggregate, Construction and Building Materials, 338, 127626.

상세보기
Zhou, M., Dou, Y., Zhang, Y., Zhang, Y., Zhang, B. (2019). Effects？of the variety and content of coal gangue coarse aggregate on？the mechanical properties of concrete, Construction and Building？Materials, 220, 386-395.

상세보기
Zhu, Y., Zhu, Y., Wang, A., Sun, D., Liu, K., Liu, P., Chu, Y. (2021).？Valorization of calcined coal gangue as coarse aggregate in？concrete, Cement and Concrete Composites, 121, 104057.

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