초록
본 연구는 석탄을 사용하여 발전한 후 남은 폐기물인 석탄회를 콘크리트의 잔골재로 재활용하기 위한 실험적 연구이다. 석탄회는 크게 플라이 애시와 바텀 애시로 구분될 수 있다. 플라이 애시의 경우 콘크리트의 배합 시 시멘트를 대체하는 재료로 많이 활용되고 있는 반면 바텀 애시의 경우 대부분이 매립되고 있는 등 재활용률이 낮은 실정이다. 본 연구에서는 재활용률이 낮은 바텀 애시의 활용률을 증대시키고자 콘크리트의 잔골재로 일부 치환하였으며 활용성을 확인하였다. 콘크리트 배합 시 물시멘트 비를 고정한 상태에서 바텀 애시의 사용량을 증가 시키게 되면 작업성이 현저히 떨어지게 되므로 일정 수준이상 사용하기 위한 대책이 필요하다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 폴리카르본산계 고성능 감수제를 사용하여 콘크리트를 배합하였고 콘크리트 비빔 직후 및 비빔 1시간 후 유동성 및 공기연행성을 비교하여 실제 레미콘이나 배치 플랜트에서 생산된 콘크리트가 현장에 타설되는 시간을 모사하였다. 연구 결과 바텀 애시를 잔골재의 30%정도 치환한 콘크리트 비빔 1시간 후 작업성과 공기연행성을 확보할 수 있었고, 압축강도는 다소 감소하였으나 바텀 애시를 콘크리트 잔골재로 사용할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.
This is an experimental study for recycling coal ash left over from coal use as a potential fine aggregate in concrete. Coal ash is generally divided into either fly ash or bottom ash. Fly ash has been utilized as a substitution material for cement in concrete mixes. On the other hand, bottom ash has the problem of low recycling rates, and thus it has been primarily reclaimed. This study partially substituted fine concrete aggregates with bottom ash to increase its application rate and therefore its recycling rate; its suitability for this purpose was confirmed. The concrete's workability dropped noticeably with increasing bottom ash content when a fixed water-cement ratio of concrete mix was used. Thus, concrete mixes with higher ratio levels are required. To address this problem, concrete was mixed using a polycarboxylate high-range water reducing agent. The fluidity and air entrainment immediately after mixing the concrete and 1 h after mixing were measured, thereby replicating the time concrete is placed in the field when produced either in a ready-mixed concrete or in a batch plant. As a result of this research, the workability and air entrainment were maintained 1 h after mixing for a concrete mixture with approximately 30% of its fine concrete aggregates substituted with the bottom ash. A slight drop in compression strength was seen; however, this confirmed that potential of using bottom ash as a fine aggregate in concrete.
