도자기 폐기물을 콘크리트 산업에 활용하기위한 문헌 검토

김동호,권혁찬,원치문 한국폐기물자원순환학회 2014 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2014 No.11

콘크리트 분야에 산업폐기물을 활용하기 위한 연구는 이미 오래전부터 수행되어 고로슬래그나 플라이애시와 같은 시멘트 혼합재료는 이제 보편적으로 사용되고 있다. 이와 같은 산업폐기물을 콘크리트에 재활용 할 경우 콘크리트의 성능개선이나 품질개선 효과를 나타낼 경우 이는 환경보전이나 자원재활용 측면에서 경제적 부가가치를 도모할 수 있기 때문에 적극적인 재활용 방안이 모색되어져야 한다. 이에 본 연구에서는 국내의 여주와 이천에서 주로 발생되는 산업도자기 폐기물과 전국적으로 발생되는 생활도자기 폐기물을 콘크리트 산업에 활용하기 위한 기초 연구로서 국내에서 기 수행된 연구자료를 검토하여 도자기 폐기물을 콘크리트 산업에 사용하기위한 재활용성을 검토하고자 하였다. 김기형(1999)과 문한영(2001) 등은 도자기 폐기물을 사용한 시멘트 모르터의 특성에 대한 연구와 요업폐기물을 콘크리트용 골재로 재활용하기 위한 연구를 수행하였다. 이 연구에서는 폐도자기 분말 20%를 모르터용 혼화재료로 사용한 경우 플로우 값이 양호하였으며 이때 압축강도는 감소하는 경향을 나타낸 것으로 연구되었다. 또한 폐도자기를 잔골재로 사용한 경우 플로우 값은 변화가 없으나 강모래를 사용한 경우보다 압축강도가 증가하였으며 폐도자기 잔골재를 100% 사용한 경우 약10%의 압축강도 증가현상이 나타나는 것으로 연구되었다. 그러나 잔골재 및 굵은골재로 각각 대체한 콘크리트의 슬럼프는 크게 감소하여 이에 대한 적절한 대책이 마련되어야할 것으로 나타났다. 강성구(2004) 등의 연구에서는 폐도자기를 골재로 이용한 콘크리트의 특성을 연구한 결과 비중은 일반 골재에 비하여 다소 작고 흡수율은 높으나 비교적 입도가 양호하며 표면조직을 광학현미경으로 관찰한 결과 재활용골재나 부순돌과 차이가 없는 것으로 확인되어 시멘트 페이스트와의 부착이 양호할 것으로 판단하였다. 이화영(2008) 등이 연구한 폐도자기분말의 혼입에 따른 시멘트 모르타르의 특성에 의하면 폐도자기 분말을 시멘트 혼합재로 사용할 경우 작업성을 개선시키고 시멘트의 사용량을 줄임과 동시 강도증진 효과를 얻는 것으로 연구되었으며 시멘트 혼합재로서의 성능은 슬래그를 사용한 것보다 유리한 것으로 연구되었다. 또한 폐도자기 분말의 PHC 파일용 시멘트 혼화재 적용성 검토(2010)에 대한 연구에서도 초기 강도 개선효과가 있는 것으로 보고되어 시멘트 및 콘크리트 2차 제품에 대한 활용가능성이 있는 것으로 나타났다. 신한국(2010)과 류현기(2011) 등은 폐도자기 미분말을 이용한 순환골재의 강도증진에 관한 연구와 폐도자기 분말도 변화에 따른 순환골재 사용 콘크리트의 물리적 특성에 관한 연구를 수행하였으며 그 결과 폐도자기 분말을 사용할 경우 콘크리트는 높은 강도발현을 나타내는 것으로 연구되었다. 배상우(2012) 등의 연구에서도 폐도자기를 활용한 무기결합재 모르타르의 잔골재 치환율 변화에 따른 유동 및 강도특성에 대한 연구결과 유동성 및 압축강도의 증가가 확인되었다. 이와 같이 기존 연구문헌을 검토한 바 도자기 폐기물은 잔골재의 부존자원 고갈 및 채취로 인한 환경훼손 등의 문제에 기여할 수 있는 콘크리트용 골재로서 재활용하는 방안과 시멘트의 재료절감, 콘크리트의 조기강도 증진 및 품질성능 향상을 도모할 수 있도록 미분말화하여 시멘트 대체재료로서 활용하는 방안에서 그 효용가치를 나타낼 수 있을 것으로 사료된다. 그러나 폐도자기 분말이 포졸란 반응이나 장기강도 증진, 내구성 등에 효과를 나타내는지에 대해서는 향후 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

도자기 폐기물을 콘크리트 산업에 활용하기위한 문헌 검토

김동호,권혁찬,원치문 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2014 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2014 No.-

콘크리트 분야에 산업폐기물을 활용하기 위한 연구는 이미 오래전부터 수행되어 고로슬래그나 플라이애시와 같은 시멘트 혼합재료는 이제 보편적으로 사용되고 있다. 이와 같은 산업폐기물을 콘크리트에 재활용 할 경우 콘크리트의 성능개선이나 품질개선 효과를 나타낼 경우 이는 환경보전이나 자원재활용 측면에서 경제적 부가가치를 도모할 수 있기 때문에 적극적인 재활용 방안이 모색되어져야 한다. 이에 본 연구에서는 국내의 여주와 이천에서 주로 발생되는 산업도자기 폐기물과 전국적으로 발생되는 생활도자기 폐기물을 콘크리트 산업에 활용하기 위한 기초 연구로서 국내에서 기 수행된 연구자료를 검토하여 도자기 폐기물을 콘크리트 산업에 사용하기위한 재활용성을 검토하고자 하였다. 김기형(1999)과 문한영(2001) 등은 도자기 폐기물을 사용한 시멘트 모르터의 특성에 대한 연구와 요업폐기물을 콘크리트용 골재로 재활용하기 위한 연구를 수행하였다. 이 연구에서는 폐도자기 분말 20%를 모르터용 혼화재료로 사용한 경우 플로우 값이 양호하였으며 이때 압축강도는 감소하는 경향을 나타낸 것으로 연구되었다. 또한 폐도자기를 잔골재로 사용한 경우 플로우 값은 변화가 없으나 강모래를 사용한 경우보다 압축강도가 증가하였으며 폐도자기 잔골재를 100% 사용한 경우 약10%의 압축강도 증가현상이 나타나는 것으로 연구되었다. 그러나 잔골재 및 굵은골재로 각각 대체한 콘크리트의 슬럼프는 크게 감소하여 이에 대한 적절한 대책이 마련되어야 할 것으로 나타났다. 강성구(2004) 등의 연구에서는 폐도자기를 골재로 이용한 콘크리트의 특성을 연구한 결과 비중은 일반 골재에 비하여 다소 작고 흡수율은 높으나 비교적 입도가 양호하며 표면조직을 광학현미경으로 관찰한 결과 재활용골재나 부순돌과 차이가 없는 것으로 확인되어 시멘트 페이스트와의 부착이 양호할 것으로 판단하였다. 이화영(2008) 등이 연구한 폐도자기분말의 혼입에 따른 시멘트 모르타르의 특성에 의하면 폐도자기 분말을 시멘트 혼합재로 사용할 경우 작업성을 개선시키고 시멘트의 사용량을 줄임과 동시 강도증진 효과를 얻는 것으로 연구되었으며 시멘트 혼합재로서의 성능은 슬래그를 사용한 것보다 유리한 것으로 연구되었다. 또한 폐도자기 분말의 PHC 파일용 시멘트 혼화재 적용성 검토(2010)에 대한 연구에서도 초기 강도 개선효과가 있는 것으로 보고되어 시멘트 및 콘크리트 2차 제품에 대한 활용가능성이 있는 것으로 나타났다. 신한국(2010)과 류현기(2011) 등은 폐도자기 미분말을 이용한 순환골재의 강도증진에 관한 연구와 폐도자기 분말도 변화에 따른 순환골재 사용 콘크리트의 물리적 특성에 관한 연구를 수행하였으며 그 결과 폐도자기 분말을 사용할 경우 콘크리트는 높은 강도발현을 나타내는 것으로 연구되었다. 배상우(2012) 등의 연구에서도 폐도자기를 활용한 무기결합재 모르타르의 잔골재 치환율 변화에 따른 유동 및 강도특성에 대한 연구결과 유동성 및 압축강도의 증가가 확인되었다. 이와 같이 기존 연구문헌을 검토한 바 도자기 폐기물은 잔골재의 부존자원 고갈 및 채취로 인한 환경훼손 등의 문제에 기여할 수 있는 콘크리트용 골재로서 재활용하는 방안과 시멘트의 재료절감, 콘크리트의 조기강도 증진 및 품질성능 향상을 도모할 수 있도록 미분말화하여 시멘트 대체재료로서 활용하는 방안에서 그 효용가치를 나타낼 수 있을 것으로 사료된다. 그러나 폐도자기 분말이 포졸란 반응이나 장기강도 증진, 내구성 등에 효과를 나타내는지에 대해서는 향후 연구가 필요할 것으로 판단되었다. 사사: 본 연구는 국토교통부 건설교통기술지역특성화사업 연구개발사업의 연구비지원(13RDRP B066780)에 의해 수행되었습니다.

유연탄 bottom ash의 경량 및 단열 특성

이종규(Jong Gyu Lee),여운호(Woon Ho Yeo) 유기성자원학회 2018 유기물자원화 Vol.26 No.1

FA(Fly ash)에 대해서는 연구가 활발히 진행되는 반면 BA(Bottom ash)의 연구실적은 많지 않으며, 특히 BA 재활용 분야의 연구가 절실히 요구된다. 따라서 본 연구에서 다공성인 건식(공랭식) BA를 연구대상으로 선택해 이를 재료로 활용하여 만든 BA 모르터와 일반 모르터를 비교 분석하여 BA 모르터의 경량 및 단열 특성을 알아보고자 하였다. BA의 경량성을 알아보기 위해 밀도 시험, 단위용적질량 시험, SEM 시험을 하였으며, 단열 시험을 위해 BA 모르터와 일반 모르터 몰드를 KS A 0006에서 정한 상온 · 상습의 환경조건에서 제작 후 항량이 될 때까지 온도 105±2℃에서 건조하였다. 경량성 시험 결과 BA 모르터의 경량성은 일반 모르터의 0.72배로 일반 모르터에 비해 약 30%정도 가볍게 측정되어 BA를 건축물 재료로 활용할 경우 건축물 하중을 줄이는데 크게 기여할 것이다. 또한 단열 시험 결과 BA 모르터의 열전도율은 일반 모르터의 0.70배로 약 30%정도 단열성이 우수하다. Research on FA(Fly ash) is actively carried out, while the research on BA(Bottom ash) is not so, and research on BA recycling field is urgently required. Therefore, in this study, we investigated the lightweight and thermal insulation characteristics of BA mortar by comparing BA mortar made with porous dry BA(air-cooled) and general mortar. To investigate the lightweight of BA, density test, unit volume mass test and SEM(Scanning Electron Microscope) test were performed. BA mortar and general mortar molds were prepared for the thermal insulation test at room temperature and humidity environment determined by KS A 0006 and they were dried at the temperature of 105±2℃ until the weight became constant. As a result of the lightweight test, the lightweight of BA mortar is about 30% lighter than the general mortar. Therefore, BA is expected to contribute to reduce the building load when used as building material. As a result of thermal insulation test, the thermal conductivity of BA mortar is about 30% better than that of general mortar.

콘크리트교면 방수층 보호용 속경성 개질라텍스 모르터의 배합 설계

이무,김진만,최선미,김재원,곽은구 청운대학교 건설환경연구소 2014 청운대학교 건설환경연구소 논문집 Vol.9 No.2

Among various repair products for concrete bridge decks, latex modified concrete has beensuccessfully applied to repair the concrete surface in Korea nevertheless its high cost, because ithas high performance in some properties such as abrasion, water tightness, and workability. Recently, latex modified mortar with asphalt pavement is try to apply for repairing pavement, todecrease the cost of this type of polymer-cement concrete. However, it’s suitable proportion forpavement has not been researched. This study is a serial researches to get the optimum conditionof mixing factors such as types of rapid hardening cement, polymer cement ratio, water cementratio, and aggregate volume ration to cement. As the result, the optimum mix conditions of the latex modified cement mortar, to utilize forprotecting the water proofing of bridge pavement, are hauyne type, polymer cement ratio of 20 %,water cement ratio of 42 %, and aggregate volume ratio to cement of 1.25. 콘크리트 교면의 다양한 보수재 중에서 개질 라텍스 큰크리트가 비싼 단가에도 불구하고 한국에서매우 성공적으로 사용되고 있다. 이는 개질 라텍스 모르터가 내마모성, 방수성, 시공성 등의 다양한 특성을 보유하고 있기 때문이다. 그러나 최근 이러한 종류의 폴리머-시멘트계 재료의 단가를 줄이기 위하여 아스팔트 포장과 연계한 개질 라텍스 모르터의 사용이 시도되고 있지만, 포장재로서 요구되는 최적의 성능을 갖는 최적의 배합조건은 연구되어 있지 않다. 그러므로 본 연구에서는 콘크리트 교량의교면에 적용되는 개질 라텍스 모르터의 최적배합을 도출하기 위하여 초속경 시멘트의 종류, 폴리머 시멘트 비, 물시멘트비, 골재 용적비 등의 다양한 요인이 초속경시멘트 라텍스 모르터의 각종 공학적 요인에 미치는 영향을 실험적으로 검토하였다. 연구결과 교면 포장용 개질 라텍스 모르터에 적용하기 위한 최적의 조건은 아윈계 초속경시멘트,20%의 폴리머/시멘트 비 42%의 물시멘트비, 1.25의 시멘트에 대한 골재 용적비인 것으로 나타났다.

순환잔골재와 플라이애시를 사용하는 모르터의 배합요인 변화에 따른 품질특성

한천구,손석헌,박경택,Han, Cheon-Goo,Son, Seok-Heon,Park, Kyung-Taek 한국건설순환자원학회 2010 한국건설순환자원학회지 Vol.5 No.4

본 연구는 순환잔골재와 플라이애시 만을 사용하는 무 시멘트 모르터의 배합요인 변화가 모르터의 품질특성에 미치는 영향에 대하여 분석하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 굳지 않은 모르터의 특성으로 모르터 배합비 및 플로우치가 증가할수록 W/B는 높게 선정되었고, 공기량은 감소하는 경향을 나타내었다. 경화 모르터의 특성으로 재령 경과에 따른 압축강도는 14일 재령 이전까지는 강도를 발휘하지 못하다가, 이후 28일까지 재령이 경과함에 따라 약 1 ~ 2 MPa 정도의 강도값을 나타내었고, 28일 재령 이후에서는 거의 유사한 강도값을 나타내었다. 또한, 배합비 및 플로우치, B/W 변화에 따른 압축강도는 전반적으로 유사한 강도값을 나타내었다. 이상의 실험 결과를 종합하면, 순환잔골재와 플라이애시를 사용한 모르터의 경우 구조체용으로는 부적합할지라도 지반 매립재 용도로는 적합할 수 있는 강도를 확보하였는데, 특히 부배합보다는 빈배합 영역일수록 우수한 활용성이 입증되었다. This study analyzed the effects of changes in mixing factors of zero-cement mortar that only used recycled fine aggregates and fly-ash on quality of mortar, and the results are as follows. To describe the property of fresh mortar, as mix proportion and flow of mortar increased, W/B was highly selected and air content decreased. To describe compressive strength according to age as the property of hardened mortar, it was revealed that the strength did not strength until the 14 day, but strength of about 1 ~ 2 MPa strength during the 14 day through 28 day, and almost similar strength after 28 day. Also, compressive strength according to changes in mix proportion, flow and B/W was generally similar. Summarizing the above experimental results, in case of mortar that used recycled fine aggregates and fly-ash, it secured the strength for the use of landfill even though not for structural use. Especially, poor mix proved to be more useful than rich mix.

시멘트 혼화용 폴리머의 종류에 따른 폴리머 시멘트 모르터의 건조수축 특성에 관한 연구

형원길 대한건축학회지회연합회 2008 대한건축학회연합논문집 Vol.10 No.2

This study is concerned with drying shrinkage of polymer-modified mortars according to the tensile stress of polymer film. The purpose of this study is to obtain basic data necessary to develop appropriate latexes for cement modifiers. This paper deals with the effects of polymer film on the drying shrinkage of the polymer-modified mortars. The polymer-modified mortars are prepared with different polymer-cement ratios, and tested for glass transition temperature, elongation and tensile stress of polymer films and drying shrinkage of polymer-modified mortars. From the test results, the glass transition temperature and tensile stress of polymer film is increased remarkably with an increase in the MMA contents. And, the superior drying shrinkage of polymer-modified mortars using MMA/BA latexes is obtained at a bound MMA content of 70 and 80 percent, MMA/EA latexes is obtained at a bound MMA content of 60 percent. Accordingly, it is judged that the polymer-modified mortars with high tensile stress of polymer film can be decreased the drying shrinkage

시멘트의 분말도 변화에 따른 시멘트 모르터의 역학적 특성

文學龍,김경민,전충근,윤기원,양성환,한천구 대한건축학회 2003 대한건축학회 학술발표대회 논문집 - 계획계/구조계 Vol.23 No.2

This study discusses the influence of fineness of cement on mechanical properties of cement mortar. According to the result, compressive strength increases in order of C>B>OPC>A and C>B>A>OPC at mixture proportion of 1:1 and 1:3 respectively. An increase of compressive strength by increase of fineness of cement is because internal structure of concrete grows dense by an increase of hydration reaction. As for curing condition, compressive strength is higher in standard curing than in air curing at mixture proportion of 1:1 and 1:3. There is not any tendency of strength development with age and fineness of cement by 91days. Length change by drying shrinkage increases in order of C>B>OPC>A at mixture proportion of 1:1 and 1:3 due to an increase of water content by variation of W/C.

글루콘산계 지연제의 종류 및 혼입률 변화에 따른 시멘트 모르터의 응결 및 강도특성

윤섭,황인성,백병훈,한천구 대한건축학회 2004 대한건축학회 학술발표대회 논문집 - 계획계/구조계 Vol.24 No.1(구조계)

In this paper, fundamental engineering properties of cement mortar with gluconic based super retarding admixture(GSRA) type and content are discussed. For fresh mortar properties, flow of cement mortar exhibited an increase tendency with an increase in GSRA content. Remarkable flow loss was not observed at GSRA A with an elapse of age. For setting properties, presence of GSRA affected the setting time retarding. The effect of GSRA type on setting time retarding is in order for A, B, C. This is due to the gap of consistency. Compressive strength of cement mortar with GSRA is higher than that with plain mortar after 28days since final set.

시멘트 분쇄 공정별 분말도 변화에 따른 모르터의 기초적 물성

김종백,차완호,권오봉,한민철,한천구 대한건축학회지회연합회 2006 대한건축학회지회연합회 학술발표대회논문집 Vol.2 No.1

To examine possibility to product particular cement appling control a specific particle character of cement, the study takes samples of OPC, minute particle cement and large particle cement of the progress to product OPC. to make progress a basic experimentation of mortar property. this is the result. fluidity and air content of minute particle cement and large particle cement are similar to OPC mortar, and a setting phenomenon of minute particle cement is faster than any others. n specific character manifesting strength, the primary stage`s compressive strength(16.7MPa) of the first day of minute particle cement is similar to the compressive strength(18.3MPa) of the third day of OPC mortar, and the primary stage`s compressive strength of the first day of the mix of OPC and minute particle cement mortar manifest 11.9MPa. There for, minute particle cement can be alternate instead of high strength cement which is being distributed. However, to apply smoothly according to economical efficiency and request of a site, it is to use the mix of OPC and minute particle cement suitable to ensure a high strength property.

비소성시멘트를 사용한 모르터의 물리적 특성에 관한 기초적연구

김한식 ( Han-sic Kim ),최맹기 ( Maeng-ki Choi ),한다희 ( Da-hee Han ),박희곤 ( Hee-gon Park ),백민수 ( Min-su Paik ),정상진 ( Sang-jin Jung ) 한국건축시공학회 2005 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 Vol.5 No.2

The world``s cement demand is anticipated to increase about 2.558% every year until the first half of the 21st century. To be closed the increase of cenment damand and simultaneously comply with the Kyoto Protocal, cement that gives dioxide(Co2) discharge should be urgently develop. If cement can be manufactured with industrial byproducts such as granulated blast furnace slag(GBFS), phosphogypsum(PG), and waste lime(WL) instead of clinker as its counterproposal, there would be many advantages including maximum use of these industrial byproducts for high value-added resources, conservation of natural resources and energy by omitting use of the clinker, minimized environmental pollution problems caused by Co2discharge and reduction of the cost. So this study aims to solve the problems by manufacturing non-sintered cement.