A Study on the Properties of Mortar using Wet-type Waste Sludge according to Heating Temperature

가열온도별 습식방식 폐슬러지를 활용한 모르타르의 특성에 관한 연구

Recently, urban redevelopment programs and expansion of social infrastructure have caused massive amounts of construction waste in construction fields, and the mounds of it keep increasing every year. The disposal of construction waste is emerging as a national and social issue and the recycled powder generated by the treatment process of waste concrete is all being abolished or buried. Therefore, the purpose of this study is to utilize waste sludge generated by the wet-type treatment process of waste concrete as materials(binder, filler) for cement composite. This study evaluates physical and mechanical properties of mortar using recycled powder according to heating temperature, contents and applications. As a result of the chemical analysis, recycled powder is composed mainly of CaO and $SiO_2$, and that it is even lower in the content of CaO than OPC. The charateristics of mortar using recycled powder, according to drying and heating temperature, shows that as the heating temperature increases, flow decreases. Also, compressive strength and porosity of mortar using recycled powder was superior when heating temperature was $600^{\circ}C$. Thus, it is revealed that an effective development of recycled powder is possible since the binder by cement composite recovers a hydraulic property during heating at $600^{\circ}C$.

근래 도시 재개발사업 및 사회기반 시설의 확충 등으로 건설현장에서는 막대한 양의 건설폐기물이 발생량은 매년 증가되는 추세에 있다. 이와 같은 건설폐기물의 처리는 국가, 사회적으로 이슈로 부각되고 있으며, 이중 폐콘크리트의 중간처리 과정에서 발생되는 폐슬러지는 현재까지 유효활용되지 못하고 대부분 폐기 또는 매립되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 건설폐기물 중간처리시설 중 습식방식에 의한 순환골재 생산시 필연적으로 부산되는 폐슬러지를 시멘트 복합체용 사용재료(바인더, 충진재 등)로 활용하기 위한 방안을 모색하기 위하여 순환미분말의 가열온도, 혼입조건, 적용용도별에 따른 모르타르의 물리, 역학적 특성을 검토하였다. 연구결과 모든 가열온도 조건에서 순환미분말의 주성분은 $SiO_2$와 CaO인 것으로 나타났으며, 여기에서 유의할 점은 순환미분말의 CaO 함량은 종래 일반적으로 활용되는 보통 포틀랜드 시멘트에 비하여 작은 함량을 나타냈다. 그리고 건조 및 가열온도 조건별에 따른 모르타르의 유동특성은 가열온도가 증가함에 따라 감소되는 결과를 나타냈고 압축강도 및 기공특성의 경우는 $600^{\circ}C$에서 가장 우수한 특성을 나타냈다. 따라서 건설폐기물 중간처리시설에서 발생되는 순환미분말의 재수화성 부여를 위한 유효 온도조건은 $600^{\circ}C$인 것으로 확인되었다.