Abstract
Fly ash (FA), byproduct from power plant has been actively used as mineral admixture for concrete. However, since bottom ash (BA) is usually used for land reclaim or subbase material, more active reuse plan is needed. Pond ash (PA) obtained from reclaimed land is mixed with both FA and BA. In this study, 6 PA from different domestic power plant are prepared and 5 different replacement ratios (10%, 20%, 30%, 50%, and 70%) for fine aggregate substitutes are considered to evaluate engineering properties of PA as fine aggregate and durability performance of PA concrete. Tests for fine aggregate of PA for fineness modulus, density and absorption, soundness, chloride and toxicity content, and alkali aggregate reaction are performed. For PA concrete, durability tests for compressive strength, drying shrinkage, chloride penetration/diffusion, accelerated carbonation, and freezing/thawing are performed. Also, basic tests for fresh concrete like slump and air content are performed. Although PA has lower density and higher absorption, its potential as a replacement material for fine aggregate is promising. PA concrete shows a reasonable durability performance with higher strength with higher replacement ratio. Finally, best PA among 6 samples is selected through quantitative classification, and limitation of PA concrete application is understood based on the test results. Various tests for engineering properties of PA and PA concrete are discussed in this paper to evaluate its application to concrete structure.
화력발전 부산물 중 플라이애쉬는 포졸란 반응을 활용하여, 콘크리트 혼화재로 적극적으로 사용되고 있으나, 바텀애쉬는 주로 매립되어 재활용이 많이 요구되는 실정이다. 매립회에는 바텀애쉬와 플라이애쉬가 혼재되어 있는데, 이 연구에서는 국내 6개 발전소 매립회를 수집하고 5가지 치환율(10%, 20%, 30%, 50%, 70%)을 고려하여 매립회의 공학적 특성과 매립회 콘크리트의 역학적/내구 성능이 평가되었다. 골재 실험으로는 조립률, 밀도 및 흡수율, 안전성, 염화물 함유량, 유해이온 함유량, 알칼리 골재 반응 등이 수행되었으며, 매립회 콘크리트에 대해서는 경화 전 특성으로 슬럼프, 공기량 시험을, 경화된 콘크리트에 대해서는 압축강도, 건조수축, 염해 저항성 및 확산계수, 촉진 탄산화 실험, 동결 융해 실험 등이 수행되었다. 매립회는 일반 잔골재보다 큰 흡수율과 작은 밀도를 가지고 있었으나, 콘크리트 골재로 사용 가능하며, 매립회 콘크리트 역시 일반 콘크리트에 해당하는 적절한 성능을 확보하고 있었다. 특히 치환율이 증가함에 따라 강도는 증가하였으며, 우수한 탄산화 저항성을 확인하였다. 최종적으로 실험 결과를 정량적으로 등급화 하여 가장 우수한 매립회 및 매립회 콘크리트의 적용 제한 사항을 도출하였다. 이 연구는 매립회 및 매립회 콘크리트의 공학적 특성을 중심으로 다루고 있으며, 실제 구조물에 대한 모형 실험을 통한 적용성 평가가 추가로 진행될 것이다.
