콘크리트용 제강슬래그 골재의 품질에 대한 고찰 = A Study on the Properties of Steel Slag Aggregate for Concrete
산업혁명 이후 급속한 경제발전에 따른 사회간접시설공사의 확대와 더불어 가속화된 환경오염으로 인한 직접적인 피해가 가시화됨에 따라 인류의 지구환경에 대한 관심이 점차 확대되어 환경보호정책이 점점 강화되고 있는 실정이다. 이러한 지구환경을 보존하기 위해 인류는 자원 및 에너지의 낭비를 개선하고, 자원 순환형 사회를 구축하기 위해 산업 폐기물의 자원재활용 시스템을 확립하고, 사용자 입장에서 재활용 재료의 적극적인 이용이 바람직하다. 현시점에서 슬래그와 같은 산업부산물, 콘크리트 폐기물과 건설폐자재 등과 같은 건설부산물을 재활용하는 폐기물의 자원화는 기업의 생산 공정에 요구되는 중요한 환경친화적 기술 중 하나이므로 대학 및 연구소를 위주로 활발히 검토되고 있다. 그러나 현재 고부가가치로 많이 활용되고 있는 고로슬래그와는 달리 국내에서 연간 약 650만 톤 배출되어지는 제강슬래그는 정련과정에서 용융되지 않아서 그대로 잔류한 유리석회(free CaO)가 원인이 되어 팽창 붕괴가 발생하여 아직도 유효이용이 되지 않고 있는 실정이다. 따라서 불안정한 제강슬래그를 사용 전 공기 중에 방치하여 유리석회의 팽창 붕괴작용을 진행시키는 에이징 처리가 국내외적으로 널리 행하여지고 있다. 본 연구는 먼저 에이징 처리 방법에 대한 참고문헌 및 자료 등을 검토하고 팽창성이 있어서 콘크리트용 골재로 사용에 제한이 있는 전로 및 전기로슬래그를 촉진에이징 처리에 의해 안정화시킨 후 전로 및 전기로슬래그 골재의 잔류 팽창성을 확인하였다. 그리고 에이징 처리한 전로슬래그 골재의 화학 및 물리적 변화를 기기분석에 의해 검토하였고 전로 및 전기로슬래그의 콘크리트용 골재로서의 품질을 KS 규격에 근거하여 시험하여 콘크리트용 골재로서의 가능성 및 품질에 대해 고찰하고자 한다.
Generally natural aggregate is relatively stable and does not enter into complex chemical reactions with water. Unfortunately, however, converter and electric arc furnace slag aggregate contain a small amount of free lime. The hydration of lime makes converter and electric arc furnace slag aggregate unstable and liable to expand. Therefore converter and electric arc furnace slag are not provided for concrete aggregate. The expansion of converter and electric arc furnace slag aggregate processed by hotwater or steam aging is much lower than that of non aging. The reason is that the unstable free CaO inside non aged converter and electric arc furnace slag aggregate reacts with H₂0. In this paper, firstly, several aging methods were used in order to decrease the volume expansion of converter and electric arc furnace slag aggregate, that is stabilization. Aged converter and electric arc furnace slag aggregates were compared with natural and crushed aggregate in properties for concrete, specific gravity, absorption, unit weight, percentage of solids and soundness.
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