콘크리트용 골재로서의 Bottom Ash 활용성 평가

Evaluation of Bottom Ash on the Application for the Aggregate of Concrete

산업의 발전과 함께 산업폐기물의 증가와 그에 따른 처리할 회사장 부족, 유해한 성분 함유로 인한 환경상의 문제 등에 대한 해결 방안의 일환으로, 본 연구에서는 석탄 화력발전소에서 발생되는 석탄회 중에서 bottom ash를 대상으로 콘크리트용 골재로서의 유용성 여부를 평가하고자 하였다. 먼저 잔골재와 굵은 골재의 대체재로서의 적절성 평가를 위해 경도시험, 입도분포시험, 흡수량시험, S.E.M 분석시험 등의 물리적 시험을 수행하였고, 화학적 시험으로는 강열감량시험, X-ray를 통한 분석시험을 수행하였다. 콘크리트에 적용하였을 때 미치는 영향은 대체재로서의 비율을 달리하여 작업성 확보차원에서 슬럼프의 변화를 측정하였고, 굳은 콘크리트에서는 강도확보, 내투수성, 동결융해 저항성, 내황산성, 탄산화 저항성에 대해 평가하였다. 실험결과, 미립분의 부족과 일부 bottom ash에서 결속력 상의 문제가 존재하였으나 천연골재와 혼합하여 사용하고 배출시 공정 개선을 한다면 골재로써 충분히 사용성이 있는 것으로 평가되었다. 또한, 다공성을 갖고 있어 작업성 확보를 위해서는 단위수량이나 감수제의 증가가 요구되지만 일반강도 한도 내에서는 일정 비율로 천연골재와 혼합하여 사용하면 강도 확보에 문제가 없고 오히려 내구성 확보에 있어서는 유리한 것으로 나타났다.

In this study, as one of solutions associated with the shortage of treatment area of industrial waste and the containment of its harmful components, the bottom ash which is known to be by-products of thermoelectric power plant was selected and its applicability for aggregate of concrete mixture was measured. Hardness test, sieve analysis, water-absorption test and SEM analysis were carried out to investigate the possibility of using bottom ash as a replacement of coarse and fine aggregate. Chemical analyses such as ignition loss test and X-ray incidence were carried out also. In addition, values for slump, strength, permeability, freeze and thaw, and carbonation were evaluated in terms of effects of replacement ratio of bottom ash. As the results, it was found that, though bottom ash is in short supply of fine particles and is in lack of cohesion, these problems can be solved by partially mixing with natural aggregates or improving in a process of production. In addition, bottom ash has not only advantage of durability but also acquirement of general compressive strengths in case that a certain proportion of natural aggregate is applied to mixture, in spite that unit water or chemical admixture should be increased to acquire good workability due to plenty of porosity.