A study on the effects of fine sludge powder addition on portland cement-limestone sludge system

포틀랜드시멘트-석회석슬러지계에서의 슬러지 미분말첨가반응 효과에 대한 연구

We tested the limestone sludge produced in Pohang Iron & Steel Co., Ltd. as a filler powder for the effective use of portland cement. Hydration process was investigated by measuring the hydration rate, the amounts of non-evaporable water and compressive strength of cement-limestone sludge paste prepared by mixing limes-tone sludge with cement. The results obtained in this study can be summarized as follows: 1. There is no significant difference between the cases of adding up to 10% limestone sludge and those of unmixed cement system. However the reaction rate increases in the 5% limestone sludge system(due to the effects of fine). 2. The compressive strength increases proportionally with increasing the measured amount of non-evaporable water, Adding 5% limestone sludge also increases the strength a little higher, and the compressive strength and calcium silicate hydrates. In the case of the mixed limestone sludge, $2\theta$=$11.7^{\circ}$ peak appears in the samples of 28 days hydration. This peak indicted the presence of calcium carboaluminate hydrate. Although limestone sludge is generally regarded as a inert materials, some kinds of cement can produce a calcium carboaluminate by reacting with aluminate in cement pastes.

포항제철소에서 발생되는 석회석슬러지의 유효이용의 일환으로 포틀랜드 시멘트 혼합재로서 첨가반응효과에 대한 연구를 행하였다. 즉 포틀랜드 시멘트-석회석슬러지계 경화체에 관하여 수화반응속도, 비증발 수분량, 압축강도등의 실험을 통해 포틀랜드 시멘트-석히석 슬러지계에서의 슬러지 미분말 첨가반응효과에 대하여 실험을 하였다. 석회석슬러지를 10% 첨가한 계에서는 포틀랜드 시멘트 단독의 경우와 별차이가 없으나 5% 첨가계에서는 수화 반응속도가 크게 나타났으며 이는 석회석슬러지의 미분말 효과의 영향으로 사료된다. 한편 경화 시멘트 페이스트의 압축강도는 석회석슬러지 5% 첨가한 계에서 약간 높게 나타났으며 물성도 좋게 나타났다. 수화반응물은 주로 $Ca(OH)_2$와 칼슘실리케이트 수화물이며 석회석슬러지를 첨가한 계의 28일 시료에서는 calcium carbonate hydrate가 생성되었다.