• 한국세라믹학회지
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• 제54권2호
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• pp.128-136
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• 2017

Fly ash from a circulating fluidized bed combustion boiler (CFBC fly ash) is very different in mineralogical composition, chemical composition, and morphology from coal ash from traditional pulverized fuel firing because of many differences in their combustion processes. The main minerals of CFBC fly ash are lime and anhydrous gypsum; however, due to the fuel type, the strength development of CFBC fly ash is affected by minor components of active $SiO_2$ and $Al_2O_3$. The initial hydration product of the circulating fluidized bed combustion fly ash (B CFBC ash) using petro coke as a fuel is Portlandite which becomes gypsum after 7 days. Due to the structural features of the portlandite and gypsum, the self-cementitious strength of B CFBC ash was low. While the hydration products of the circulating fluidized bed combustion fly ash (A CFBC ash) using bituminous coal as a fuel were initially portlandite and ettringite, after 7 days the hydration products were gypsum and C-S-H. Due to the structural features of ettringite and C-S-H, A CFBC ash showed a certain degree of self-cementitious strength.

• 한국세라믹학회지
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• 제52권2호
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• pp.154-158
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• 2015

This paper investigates the reaction rates of $CO_2$ that stores carbonation through comparing the carbonation behavior between $Ca(OH)_2$ and fly ash with circulating fluidized bed combustion (CFBC) containing a large amount of free CaO. Because fly ash with CFBC contains abundant free CaO, it cannot be used as a raw material for concrete admixtures; hence, its usage is limited. Thus, it has been buried until now. In order to consider its reuse, we conduct carbonation reactions and investigate its rates. X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric/differential thermal analysis (TG/DTA), and X-ray fluorescence (XRF) are conducted for the physical and chemical analyses of the raw materials. Furthermore, we use a PH meter and thermometer to verify the carbonization rates. We set the content of the fly ash of CFBC, $Ca(OH)_2$, $CO_2$ flow rate, and water to 100 ~ 400 g, 30 ~ 120 g, 700 cc/min, and 300 ~ 1200 g, respectively, based on the content of the free CaO determined through the TG/DTA analyses. As a result, the carbonization rate of the fly ash with CFBC is the same as that of $Ca(OH)_2$, and it tends to increase linearly. Based on these results, we investigate the carbonization behavior as a function of the free CaO content contained in the raw material.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.207-213
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• 2018

최근 환경오염물질의 배출을 감소시킬 수 있는 순환유동층 보일러가 화력발전시설로서 점차 많이 사용되고 있다. 그러나 순환유동층보일러에서 발생하는 플라이 애시는 낮은 $SiO_2$와 상대적으로 높은 MgO와 $SO_3$ 함유량을 갖고 있으며, 또한 플라이 애시에 포함된 free CaO는 시멘트의 초기팽창 또는 급격한 초기응결을 발생시킬 수 있는 위험이 있다. 따라서 기존의 미분탄연소 (PCC) 플라이 애시와 순환유동층(CFBC) 플래이애시를 콘크리트분야에서 같이 활용할 수 있도록 KSL5405가 개정 발표되었다. 본 연구에서는 PCC와 CFBC 플라이 애시를 사용한 혼합시멘트를 제조하여 화학적성질과 역학적 성질을 분석하였다. CFBC 플라이 애시만을 혼합된 시멘트의 경우에는 OPC와 비교하여 강도는 낮아지는 반면, 높은 경시변화 특성을 나타내었으나, PCC와 CFBC를 혼합한 시멘트의 경우에는 PCC 플라이 애시만을 사용한 경우와 비교하여 강도가 높은 것으로 분석되었다. 실험결과로부터 CFBC 플라이 애시는 재료안전성과 요구되는 재료성능을 확보하기 위해 PCC와 같이 사용하여야 하는 것으로 판단된다.

• Computers and Concrete
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• 제9권5호
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• pp.375-387
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• 2012

The objective of this investigation was to develop rules for automatic categorization of concrete quality using selected artificial intelligence methods based on machine learning. The range of tested materials included concrete containing a new waste material - solid residue from coal combustion in fluidized bed boilers (CFBC fly ash) used as additive. The rapid chloride permeability test - Nordtest Method BUILD 492 method was used for determining chloride ions penetration in concrete. Performed experimental tests on obtained chloride migration provided data for learning and testing of rules discovered by machine learning techniques. It has been found that machine learning is a tool which can be applied to determine concrete durability. The rules generated by computer programs AQ21 and WEKA using J48 algorithm provided means for adequate categorization of plain concrete and concrete modified with CFBC fly ash as materials of good and acceptable resistance to chloride penetration.

• 지질공학
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• 제27권3호
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• pp.245-253
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• 2017

베트남 CFBC 플라이애시는 CaO 성분이 높아 연약지반 개량을 위한 고화재로 활용 가능하지만 대부분 매립이나 폐기물로 처리되고 있는 실정이다. 플라이애시를 지반 개량용 고화재로 활용하기 위해서는 플라이애시의 성상과 특성을 정확히 파악해야한다. 본 연구에서는 베트남 플라이애시의 연약지반 고화재로의 활용성을 평가하기 위하여 CFBC 발전소 4개소에서 채취한 플라이애시를 대상으로 물리적, 화학적 특성분석을 위한 실내시험을 실시하였다. 물리적 특성 분석결과 4개소 시료 모두 고화재의 원료로서 재료적 활성도 및 연약지반 개량공사에 적합한 입도를 가지는 것으로 분석되었다. 화학적 특성 분석결과 1개소의 플라이애시는 Free-CaO 함량이 높아 연약지반 개량용 고화재로 활용이 가능할 것으로 분석되었다. 나머지 3개소의 플라이애시는 Free-CaO 함량이 낮아 고화재로 활용하기에 적합하지 않았다. 하지만 국내 일반 플라이애시와 유사한 화학조성을 가지고 있어 다양한 형태로 재활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권1호
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• pp.25-31
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• 2018

본 연구는 순환유동층보일러(CFBC)에서 발생되는 바닥재와 비산재를 활용한 저강도 고유동 채움재를 개발하였다. CFBC비산재(CFBC-F) 와 CFBC바닥재(CFBC-B)는 불규칙한 입자 형상을 가지고 있는 것과 유해성 분석결과 환경적으로 안정한 것을 확인하였다. CFBC-F가 첨가될 경우 단위수량이 증가하였다. 길이변화율은 기건양생 조건에서는 -0.05~-0.50% 범위의 수축이 발생하였으며, 밀봉양생 조건에서는 0.1~0.6%의 범위의 팽창이 발생하였다. 압축강도는 밀봉양생 조건에서는 장기적으로 수화반응을 진행할 수 있는 충분한 수분이 남아 있어 기건양생 조건 대비 압축강도가 증가 하는 것을 확인하였다. 본 연구에서 도출된 결과는 저강도 고유동 채움재 개발 및 CFBC 석탄재 활용에 있어 도움이 될 것이라 생각된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권3호
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• pp.354-361
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• 2016

The purpose of this study was to prepare lightweight foamed concrete by mixing coal fly ash of circulating fluidized bed combustion(CFBC) with cement, and to develop uses for recycling by analyzing carbonation behavior resulting from a change in conditions for pressurized carbonation. For concrete, CFBC coal fly ash was mixed with Portland cement to the water-binder ratio of 0.5, and aging was applied at room temperature after 3 days of curing at $20^{\circ}C$, RH 60%. For carbonation, temperature was fixed at $60^{\circ}C$ and time at 1 h in the use of autoclave. Pressures were controlled to be $5kgf/cm^2$ and the supercritical condition of $80kgf/cm^2$, and gas compositions were employed as $CO_2$ 100% and $CO_2$ 15%+N2 85%. In the characteristics of produced lightweight concrete, the characteristics of lightweight foamed concrete resulting from carbonation reaction were affirmed through rate of weight change, carbonation depth test, air permeability, and processing analysis for the day 28 specimen. Based on these results, it is concluded that the present approach could provide a viable method for mass production of eco-friendly lightweight foamed concrete from CFBC coal fly ash stabilized by carbonation.

• 한국세라믹학회지
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• 제55권2호
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• pp.160-165
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• 2018

This paper investigates the reaction rate of $CO_2$ storing carbonation hybrid reaction by comparing the behavior of carbonation between $Ca(OH)_2$ and fly ash with that of CFBC (Circulating Fluidized Bed Combustion) containing plenty of Free-CaO. Because fly ash with CFBC contains a lot of unreacted CaO, it cannot be used as a raw material for concrete admixtures and its usages are limited. To reuse such material, we stabilized unreacted CaO by carbonation and investigated the carbonation rate. We used a pH meter and a thermometer to check the rate of the carbonization. Also, we set the contents of fly ash with CFBC, $Ca(OH)_2$, flow and fluid of $CO_2$, respectively, to 100 g, 50 g, 100 ~ 1000 cc/min and 400 g based on the content of Free-CaO. We used carbonated water instead of water, and added an alkaline activator to promote the carbonation rate. As a result, the addition of the alkaline activator and carbonated water promoted the rate of carbonation via a hybrid reaction.

• 한국환경과학회지
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• 제26권11호
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• pp.1267-1274
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• 2017

A Controlled Low-Strength Materials (CLSM) is suitable for mine backfilling because it does not require compaction owing to it high fluidity and can be installed quickly. Therefore, a CLSM utilizing $CO_2$-solidified Circulating Fluidzed Bed Combustion (CFBC) coal ash was developed and it's properties were investigated, since. $CO_2$-solidification of CFBC coal ash can inhibit exudation of heavy metals. The chemical composition and specific surface area of Pulverized coal Combustion fly ash and CFBC fly ash were analyzed. The water ratio, compressive strength and length change ratio of CLSM were confirmed. The water ratios differed with the specific surface area of the CLSM. It was confirmed that the porosity of CLSM affected its compressive strength and length change ratio.

• 자원리싸이클링
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• 제27권3호
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• pp.39-47
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• 2018

베트남 정부는 석탄화력발전소 증설을 중심으로 한 발전용량확보 계획을 추진 중이며, 그에 따라 발전회의 발생량이 지속적으로 증가하고 있어 발전회 대량처리 방안 확보가 시급한 실정이다. 본 연구는 베트남에서 발생되는 발전회 중 순환유동층발전소 플라이애시를 지반고화재의 원료로 활용하기 위해 수행되었다. 플라이애시의 혼용이 지반고화재 성능에 미치는 영향을 확인하기 위해 대상 플라이애시와 고로슬래그, 석고, 시멘트 등을 사용하여 지반고화재를 제조하고, 이를 베트남 연약지반 토사와 혼합하여 시험체를 제작한 후 성능을 평가하였다. 그 결과, 28일 기준 강도 3 MPa 확보가 가능한 배합을 확인하였으며, 기존 보통 포틀랜드 시멘트만을 사용한 고화재 보다 내산성이 뛰어나 산 침지 시험에서 중량손실률을 절반이하로 감소시킬 수 있었다.