• 지질공학
• /
• 제17권3호
• /
• pp.425-434
• /
• 2007

본 연구에서는 석분슬러지 혼합토를 복구토로 활용할 경우 조성되는 매립사면의 안정성 기준을 마련하였다. 이를 위하여 먼저 석분슬러지와 원지반토의 혼합비율을 5가지로 구분하고 각각에 대한 토질시험을 실시하였다. 실험결과 석분슬러지의 혼합비율이 감소할수록 전단강도 및 최대건조단위중량이 증가하는 경향을 나타내었다. 성토사면에 대한 국내외의 사면안전율 기준에 대한 조사를 토대로 석분슬러지 혼합토 매립사면의 사면안정등급을 불안정, 주의 및 안정의 3단계로 구분하였다. 석분슬러지 혼합토 매립사면에 대한 사면안정해석을 실시하여 안전한 사면높이, 사면경사 및 석분슬러지 혼합비율을 제안하였다. 매립사면에 대한 사면안정해석결과 석분슬러지 혼합토 성토사면의 사면높이를 10 m로 할 경우 사면경사는 1 : 1.8 이상 되도록 매립하여야 안정함을 알 수 있다. 그리고 사면높이를 15 m로 할 경우 석분슬러지 함유율이 50%이하로 하고 사면경사는 1 : 1.8 이상 되도록 매립하여야 안정함을 알 수 있다. 사면경사, 사면높이 및 석분슬러지 함유율이 동일한 조건일 경우 채석현장 내부의 절취암반에 접하여 매립된 사면과 평지에 성토하여 매립된 사면의 사면안정해석결과는 유사함을 알 수 있다. 이와 같은 석분슬러지 혼합토 매립사면의 안정성 기준은 채석현장에서 실무적으로 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 복합신소재구조학회지
• /
• 제5권4호
• /
• pp.21-28
• /
• 2014

최근 증가하는 현무암 석분슬러지를 건설재료로 재활용하기 위한 방안으로, 시멘트 몰탈에서 잔골재의 일부를 현무암석분슬러지로 대체한 후, 기능성 마감재로서의 성능을 검증한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 현무암 석분슬러지를 포함한 몰탈의 휨인장강도와 압축강도는, 대체율 21%에 도달할 때까지 압축 및 휨인장강도는 일반 시벤트몰탈 대비 각각 47%와 35% 증가하였다. 2. 원적외선 방사율에 있어서도 기존몰탈보다 높은 0.933까지 이르렀으며, 이 수치는 기타 기능성 마감재보다 우수한 원적외선 방사율을 나타내는 것이다. 3. 음이온 방사량은 현무암석분의 대체율에 따른 일관된 경향을 보이지는 않았으나, 일반 시멘트몰탈 보다는 5% ~ 12% 증가효과가 나타났다. 4. 기존 시멘트몰탈의 잔골재의 21%를 현무암석분슬러지로 대체할 경우, 시멘트 몰탈보다 물리적 성질이 증가 함과 동시에, 기능성몰탈로서의 원적외선 방사율, 음이온 방사량의 증진효과가 있었다. 또한 새로운 건축자재의 생산을 통한 경제적 이득은 물론, 산업폐기물의 양을 줄일 수 있다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제38권4호
• /
• pp.611-619
• /
• 2018

현무암 석분슬러지는 석재가공 과정에서 필연적으로 발생하는 산업부산물이다. 최근 건축 및 조경분야에서 천연자재에 대한 수요가 증가하고 있어 석분슬러지 발생량도 증가하고 있다. 현무암 석분슬러지는 현재 발생량의 대부분이 단순 매립과 복토용으로 처리되고 있어 활용성 제고를 위한 노력이 필요하다. 이에 본 연구에서는 제주지역의 강우특성을 고려해 현무암 석분슬러지를 시멘트와 섞어 아스팔트혼합물의 채움재로 활용하기 위한 검토를 수행하였다. 검토결과 현무암 석분슬러지는 KS F 3501에서 요구하는 품질기준을 만족하였다. 마샬 배합설계를 실시하여 개질재생아스팔트혼합물(순환골재 27%)과 일반아스팔트혼합물에 대한 최적 아스팔트 함량(OAC)을 결정하였다. 두 종의 아스팔트혼합물에 채움재의 혼합비(3 수준) 및 현무암 석분슬러지와 시멘트의 구성비(3 수준)를 변화시켜 마샬안정도 시험으로 현무암 석분슬러지의 활용 범위를 파악하였다. 채움재의 혼합비와 구성비가 안정적인 활용성을 보이는 아스팔트혼합물들에 대한 공용성을 평가한 결과 두 종의 아스팔트혼합물 모두 국토교통부(2015)의 품질기준을 만족하였다. 따라서 현무암 석분슬러지는 아스팔트혼합물의 채움재로 활용이 가능한 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제14권2호
• /
• pp.89-94
• /
• 2015

본 연구에서는 제주도 내에서 발생되는 현무암 석분슬러지를 차수용 재료로 재활용하기 위하여 최적의 석분슬러지 혼합비를 가진 혼합토를 선정하고자 한다. 토질시험결과에 따르면 현무암 석분슬러지의 입경은 대부분 0.1mm 이하이고, 토질의 분류기준인 통일분류법(USCS)을 적용하면 ML 및 CL에 해당한다. 그리고 현장토의 입경은 0.1-10mm 사이에 존재하고, 통일분류법(USCS)을 적용하여 분류하면 SW에 해당한다. 최적의 석분슬러지 혼합비를 가진 혼합토를 선정하기 위하여 다양한 석분슬러지 혼합비를 가진 혼합토를 대상으로 최적 다짐조건 및 현장조건을 고려하여 투수시험을 수행하였다. 투수시험결과 석분슬러지 혼합비가 증가함에 따라 혼합토의 투수계수는 감소하는 경향을 보이며, 석분슬러지의 혼합비가 60%인 경우 가장 낮은 투수계수를 갖는다. 따라서 현무암 석분슬러지를 차수용 재료로 재활용하기 위한 석분슬러지 혼합토의 최적 혼합비는 60%임을 알 수 있다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.451-456
• /
• 2015

본 연구는 시멘트계 바탕 바름재에 사용되는 바닷모래를 대체하기 위한 재료로서 현무암 가공과정에서 발생되는 현무암 석분슬러지를 재활용하기 위해 현무암 석분슬러지를 사용한 경화모르타르의 특성(연도변화, 응결경화, 흡수계수, 건조수축, 그리고 부착강도 실험)을 평가하였다. 현무암 석분슬러지를 사용한 경화모르타르는 콘크리트 바탕 바름재에 사용되는 기존의 보통모르타르의 특성과 유사하거나 좀 더 향상된 성능을 보였다. 그러나, 현무암 석분슬러지를 사용한 경화모르타르는 보통 모르타르보다 재령 8~9일 이후 건조수축이 증가되었고 부착강도는 감소되었다. 그러나 현무암 석분슬러지를 사용한 경우, KS F 4716 '시멘트계 바탕 바름재'에서 요구하는 최소 품질 규준은 만족하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제18권5호
• /
• pp.687-693
• /
• 2006

8mm 이하의 석분으로부터 잔골재를 생산하기 위한 공정에서 부산되는 공정부산물인 석분슬러지는 평균 입자 크기 $7{\mu}m$, 함수율 $20{\sim}60%,\;SiO_2$ 함량 60% 이상의 케익상 슬러지이다. 석분슬러지는 수분을 많이 함유하고 있어 취급, 운반을 어렵게 할 뿐만 아니라 건조공정에 투입해야 하는 높은 에너지 비용 때문에 재활용할 때의 경제성이 낮기 때문에 그동안 실용화되지 못하고 있는 산업부산물이다. 본 연구는 건조하지 않고 석분슬러지가 배출되는 상태 그대로 재활용하기 위한 것으로, 적용 대상은 기포 콘크리트이며, 무기 분말 및 기포를 혼합한 슬러리를 제조한 후 CaO와 $SiO_2$의 수열반응을 유도하여 토버모라이트(tobermorite) 수화물을 형성시켜 경화시키는 방법을 사용하였다. 일반적인 기포 콘크리트는 CaO원으로 시멘트, $SiO_2$원으로 실리카 함량 90%의 고순도 규사를 사용하고 있으나 본 연구에서는 고순도 규사의 대체재료로 석분슬러지를 사용하였다. 기포 첨가율과, 석분슬러지 대체율을 실험 요인으로 하여 제조한 기포 콘크리트의 밀도 및 강도 특성을 검토 한 결과 석분슬러지를 사용한 경우에도 기포첨가율의 감소에 따라 기포 콘크리트의 밀도 및 강도가 증대하는 일반적인 경향은 동일하게 나타났으나, 석분슬러지를 사용한 경우는 규사를 사용한 것에 비하여 동일한 조건에서 높은 강도 및 밀도를 발현하며, 그 경향은 석분슬러지의 대체율의 증가에 따라 뚜렷한 것으로 나타났다. 또한 XRD 분석결과 석분슬러지는 수열반응을 통하여 tobermorite를 아주 잘 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 석분슬러지의 $SiO_2$ 함량이 낮음에도 불구하고 이와 같은 현상을 보이는 것은 그 입도가 매우 작기 때문에 시멘트계 재료와의 수열반응이 좀 더 원활하게 이루어지기 때문에 나타난 것으로 사료되며, 본 연구 결과 실험 실적으로는 기포 콘크리트의 원료로 규사를 석분슬러지로 대체하여 사용하는 것이 가능할 것으로 나타났다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
• /
• 대한자원환경지질학회 1999년도 춘계 공동학술발표회
• /
• pp.15-17
• /
• 1999

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제3권2호
• /
• pp.152-158
• /
• 2015

본 연구에서는 잔골재의 일부 대체재로 석분슬러지의 활용가능성을 살펴보기 위해서, 석분슬러지 활용 시멘트 모르타르에서 석분슬러지 치환율 변화에 따른 굳지 않은 상태 물성과 강도 변화 실험을 수행하였다. 치환율은 0, 10, 20, 30%를 고려하였으며, 굳지 않은 상태 물성으로는 슬럼프, 공기량, 레올로지 특성을 평가하였으며, 강도는 압축강도 및 휨인장강도를 평가하였다. 그 결과, 슬럼프 및 공기량은 석분슬러지 치환율이 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났으며, 레올로지 특성에서는 치환율 20%까지는 항복응력 및 소성점도 모두 증가하는 것으로 나타났지만, 치환율 30%에서는 20%와 큰 차이가 나지 않았다. 항복응력의 경우 10%에서 20% 사이에서 증가율이 크게 나타났다. 압축강도 및 휨인장강도 결과에서는 석분슬러지 치환율에 따른 강도변화는 크게 나타나지 않았지만, 석분슬러지를 혼입할 경우 초기재령에서는 강도증진 효과가 명확히 나타났으며 28일 재령에서는 석분슬러지를 사용하지 않은 경우와 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.

• 한국결정학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.216-221
• /
• 2001

채석장 및 서재 가공장에서 폐기되는 미립의 분말의 석분 슬러지를 활용하고자 수영양생법으로 인조 석판재를 제조하였다. 석분 슬러지의 주성분은 석영 및 알루이나로서 여기에소석회 및 규사를 첨가하여 증기압, 수열 반응시간, 소석회의 첨가량 등이 인조석판재의 강도 및 비중에 미치는 영향을 조사하여 수열양샡법을 적용한 인조석재 제조공정을 확립하고자 하였다. 석분 슬러지 70%, 소석회 20% 및 규사 10%에 수분 10% 비율로 혼합한 후 200kg/㎠의 압력으로 성형하여 증기압이 20kg/㎠인 조건으로 3시간 동안 반응시켜 제조한 인조석재는 압축강동 614kg/㎠흡수율 0.48%, 겉보기 비중 1.88인 물성을 나타내었다. 또한 각종 산화물계 안료의 첨가에 의하여 다양한 색상과 문양을 보유한 인조석재의 제조가 가능하였다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.230-236
• /
• 2014

본 연구는 최근 제주도 지역내 현무암 가공과정에서 발생되는 폐기물인 석분슬러지를 재활용하기 위한 방안으로서, 인공경량골재의 제조가능성에 대해 실험하였다. 또한, 현무암 석분 슬러지로 제조된 인공경량골재의 물성을 개선하기 위해 폐유리분말과 탄산칼슘이 사용되었다. 현무암 석분 슬러지와 폐유리분말 그리고 소성방법의 복합적인 요인을 고려할 때 경량골재 내부의 발포성 향상을 위해서 탄산칼슘의 양은 9 wt.%가 적당하였다. 또한, 제조된 인공경량골재의 흡수율을 저하시키기 위해서는 폐유리 분말은 50 wt.%이내로 사용함과 동시에 직화소성의 방법을 적용하는 것이 더 효과적이다. 좀 더 낮은 비중과 흡수율을 가진 고품질의 인공경량골재를 성형하기 위해서는 성형된 경량골재의 표면에 폐유리분말을 도포한 후 그 시료를 직화소성법으로 소성하는 것이 더 효과적일 것으로 판단된다.