[논문]석분 슬러지를 사용한 경량 콘크리트의 공학적 특성

정지용; 김하석; 최선미; 최세진; 이성연; 김진만

석분 슬러지를 사용한 경량 콘크리트의 공학적 특성
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정지용 (공주대학교 대학원) , 김하석 (공주대학교 대학원) , 최선미 (공주대학교 대학원) , 최세진 ((주)삼표 기술연구소) , 이성연 ((주)삼표 기술연구소) , 김진만 (공주대학교 건축공학과)

The stone powder sludges, which are occurred in aggregate production company, have classified the specified waste, so taking place the environment pollution and the disposal cost. In this causes, the stone powder sludge is required the development of recycling technique. This study concerned with the using possibility of stone powder sludge on light weight concrete. We acquired the fundamental date on recycling technique of stone sludges, by hydro-thermal reaction. The results shows that it is possible to develop the light weight concrete, having various range of properties according to the content of foam.

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문제 정의

이로 인해 환경오염의 증가와 폐기물 처리 비용 가중에 대한 부담이 증가되는 문제가 발생되어 석분 슬러지의 재활용 기술 개발이 시급이 요구된다. 이에 본 연구는 석분 슬러지를 활용한 제품과' 재활용발을 위한 기초 자료를 제시하고자 석분 슬러지를 혼합한 경량 콘크리트의 공학적 특성을 검토하였다.

제안 방법

본 실험은 석분 슬러지를 활용한 경량 콘크리트의 공학적 특성을 검토하기 위해 배합 용적에 대한 비율로 0~200%까지 20% 간격으로 기포를 첨가하여 제조한 경량 콘크리트 경화체의 밀도, 압축강도, 휨 강도, 쪼갬 인장강도를 측정하였으며, 실험 배합은 Table 1과 같다.
슬러리 상태에서 슬러리와 기포의 층 분리 현상을 막기 위해 알루미나 시멘트를 사용하였고, 무수석고 는 알루미나 시멘트의 급결을 방지, 소석회는 Ettringite 형성을 증진시켜 수열 반응을 통한 Tobermorite 결정 생성을 촉진하기 위해 첨가하였으며, 사용 재료의 특성은 Table 2, 3과 Fig. 1과 같다.
재료의 혼합은 석분 슬러지, 배합수, 고성능 감수제를 먼저 혼합하여 슬러리 상태로 만든 후 OPC, AG, CH, AC $를 起가하고 2차 혼합하여 발포기로 제조한 기포를 첨가 : 하고 균일하게 분포되도록 혼합하였다. 5 Fig.

이론/모형

2는 양생방법을 나타낸 것으로 전치 양생은 20℃에 I 서 3시간, 증기양생은 승온시간 2시간 (30℃/hour) 후 80℃ >으 3시간 유지 후에 상온으로 강온, Autoclavinge 승온시간 3시간 (53℃/hour) 후 180℃ 5시간 유지한 후 강온 하였다. 공 시체 시험 방법으로 압축강도와 밀도는 KS F 4914 경량 기포 콘크리트 패널(ALC 패널), 쪼갬 인장강도는 ASTM C 796-97, 휨강도는 KS F 2408 콘크리트의 휨 강도 시험에 준하여 실시하였다.

성능/효과

(1) 기포 첨가량에 따라 경화체의 밀도는 점진적으로 감소하고 있어, 기포량을 변화 시켜 적정 수중의 품질을 갖는 경화체의 제조가 비교적 용이한 것으로 나타났다.
(2) 수열 반응에 의해 제조한 경화 체는 밀도 0.6 이하에서 5MPa 이하, 밀도 0.6~ 1.0에서 5~lOMPa, 밀도 1.0 이상에서 lOMPa 이상의 압축강도를 발현하는 것으로 나타났다.
(3) 경화체의 밀도와 압축강도, 휨강도 및 인장강도는 직선적으로 비례 관계가 있으며 그 상관성도 매우 높게 나타나고 있다.
. 기포 첨가율에 따른 쪼갬 인장강도의 특성은 감소하는 것으로 나타나며, 밀도와 쪼갬 인장강도는 비례적으로 증가되는 직선적 관계를 나타낸다.

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