[논문]탄산화된 산업부산물을 활용한 폐광산 채움재의 제조 및 평가

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조용광 (한일시멘트 환경소재팀) , 남성영 (한일시멘트 환경소재팀) , 김춘식 (한일시멘트 환경소재팀) , 조성현 (한일시멘트 환경소재팀) , 이형우 (한일시멘트 환경소재팀) , 안지환 (한국지질자원연구원 탄소광물화사업단)

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석탄재를 활용할 수 있는 유망한 기술 분야로 대두되고 있지만 관련 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 CFBC발전회를 활용하여 광산채움재 배합을 설계하고 물성을 평가하였다.
본 연구에서는 중금속 용출을 억제하기 위해 탄산화(CO₂고정화)시킨 CFBC비산재와 바닥재의 함량 변화에 따른 광산채움재의 물성을 평가하기 위해 연구를 진행하였다. 채움재 양생방식은 기건양생과 밀봉양생으로 구분하였으며, 소요되는 단위수량, 압축강도 등을 확인하였다.

고정화)시킨 CFBC비산재와 바닥재의 함량 변화에 따른 광산채움재의 물성을 평가하기 위해 연구를 진행하였다. 채움재 양생방식은 기건양생과 밀봉양생으로 구분하였으며, 소요되는 단위수량, 압축강도 등을 확인하였다.

6 MPa 기준을 요구하고 있다. 각 배합별 압축강도 측정결과 단위수량이 가장 높은 배합 CFBC-1을 제외한 나머지 배합의 경우 ACI-229R에서 규정하고 있는 2.1~8.6 MPa 사이를 만족하는 압축강도가 발현되는 것을 확인하였다. 밀봉양생과 기건양생의 압축강도를 비교한 결과 밀봉양생한 경우 장기압축강도가 증가한 것을 확인하였다.
단위수량 확인결과 비표면적 차이로 인해 Plain과 비교하여 단위수량이 최대 64%까지 증가되는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 PC-fly ash의 경우 구형의 입자형상을 가지고 있는 것과 달리 CFBC석탄재의 경우 부정형 형상을 가지고 있고 미연탄소분에 의해 흡수되는 물의 양이 많은 것으로 판단된다.
6 MPa 사이를 만족하는 압축강도가 발현되는 것을 확인하였다. 밀봉양생과 기건양생의 압축강도를 비교한 결과 밀봉양생한 경우 장기압축강도가 증가한 것을 확인하였다. 이러한 결과는 밀봉양생의 경우 장기적으로 수화반응을 진행할 수 있는 수분이 충분히 남아 있기 때문으로 판단된다.

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