본 연구는 최근 제주도 지역에서 현무암 가공과정에서 발생되는 폐기물인 석분슬러지를 재활용하기 위한 방안으로써 일반 시멘트몰탈에 사용되는 잔골재 대신에 현무암 석분슬러지의적용가능성에 대해 실험하였다. 드라이 몰탈의 재료로서의 기초적인 성능을 평가하기 위해 압축강도와 휨강도를 평가하고, SEM을 통해 미세구조를 관찰하였다. 현무암 슬러지 대체율 21%까지는 압축 및 휨강도는 증가하였으며, 보통 드라이몰탈보다 약 40% 강도 증진 효과가 있다. 현무암 슬러지의 대체율 약 20%이상에서는 상대적으로 수화생성물이 적게 생성되었다. 본 연구를 통해 현무암 슬러지 폐기물의 활용성을 확인할 수 있었으며, 콘크리트 2차 제품의 성형에도 가능할 것으로 판단된다.
반도체 산업의 실리콘(Si) 제조과정에서 실리콘과 실리콘 카바이드(SiC)를 포함하는 폐 슬러리가 발생하게 된다. 폐 슬러리는 단순히 시멘트로 고형화하여 보관하거나 매립하는 방법이 있지만, 본 연구에서는 제강공정의 부원료인 승온제로 사용하는 방안이 제시되었다. 폐 슬러리를 정제하여 분말을 만들어 SiC계 슬러지 브리켓으로 재활용하였다. SiC계 슬러지 브리켓은 화학적 성분을 분석하고 투입시기와 투입량에 따른 승온제 특성을 관찰하였다. 이 결과 SiC계 슬러지 브리켓은 제강공장에서 저비용과 고효율로 용강온도를 높이는 효과가 있었다.
본 연구는 대리석가공과정에 발생하는 부산물인 폐 대리석 분말을 고유동 콘크리트의 유동성, 충전성 및 강도특성에 어떠한 영향을 주는지를 분석하였다. 실험결과, 폐 대리석 분말을 혼입한 굳지 않은 고유동 콘크리트 특성을 살펴보면 유동성이 증가하였고, 재료분리 저항성, 충전성이 우수하였다. 또한 경화한 고유동 콘크리트에서 압축강도는 폐 대리석 분말의 치환율 15%까지 모든 재령에서 압축강도가 증가하여 폐 대리석 분말의 최적 치환율은 15% 이내가 적정할 것으로 판단된다. 이상의 실험결과를 바탕으로 폐 대리석 분말을 고유동 콘크리트의 충전재로 활용하면 산업부산을 활용할 수 있어 환경오염방지와 콘크리트 제조시 원가절감의 이점을 동시에 달성할 수 있을 것으로 판단된다.
The use of recycled aggregate, even for low-performance concrete, has been very limited because recycled aggregate, which contains a large amount of old mortar, is very low in quality. To produce a high-quality recycled aggregate, removing the paste that adheres to the recycled aggregate is very important. We have conducted research on a complex abrasion method, which removes the component of cement paste from recycled fine aggregate by using both a low-speed wet abrasion crusher as a mechanical process and neutralization as chemical processes, and well as research on the optimal manufacturing condition of recycled fine aggregates. Subsequently, we evaluated the quality of recycled fine aggregate manufactured using these methods, and tested the specimen made by this aggregate. As a result, it was found that recycled fine aggregates produced by considering the aforementioned optimal abrasion condition with the use of sulfuric acid as reactant showed excellent quality, recording a dry density of 2.4 and an absorption ratio of 2.94. Furthermore, it was discovered that gypsum, which is a reaction product occurring in the process, did not significantly affect the quality of aggregates. Furthermore, the test of mortar using this aggregate, when gypsum was included as a reaction product, showed no obvious retarding effect. However, the test sample containing gypsum recorded a long-term strength of 25.7MPa, whereas the test sample that did not contain gypsum posted a long-term strength of 29.4MPa. Thus, it is thought to be necessary to conduct additional research into the soundness and durability because it showed a clear reduction of strength.
PLA(Poly-Lactic Acid)섬유는 친환경소재이며 자연분해가 되므로 건설재료에 사용할 경우 내부 공극연결구조를 가진 다공성 재료의 제조가 가능하다. 본 연구에서는 국내에서 생산된 PLA 섬유(직경 0.5mm, 1.0mm, 길이 10mm)를 대상으로 강알칼리와 고온에서의 용해실험을 수행하였으며, 이를 이용하여 FA기반 지오폴리머에 활용하였다. 고온양생과 강알칼리 용액을 통하여 강도는 확보하였으나, 완전한 PLA 섬유의 용해을 확보하지 못하였다. 기존의 연구인 0.003mm의 직경에서는 완전히 용해하였으나 0.5mm는 약 42.5%, 1.0mm는 약 33.3%의 용해율을 가지고 있는 것으로 평가되었다. 또한 섬유의 체적이 커짐에 따라 양생시 부유하는 섬유가 발생하여 작업성과 용해에 부정적인 영향을 나타내었다. PLA 특성은 생산하는 원재료와 생산조건에 따라 달라질 수 있으나, 다공성 건설 자재로서 사용하기 위해서는 0.1mm 내외의 PLA 섬유의 사용이 바람직하다고 판단된다.
The purpose of this report is to prepare a data for the economic evaluation on the Goobong Limestone Mine which is located at the south-eastern corner of the Yongchun Quadrangle scaled in 1:50,000. The accessibility from the mine to railroad was considered in two ways. One is to Dodam Station on Central Railway Line and the other is to reach Songjung-ni village which is near Sangyong Station on Hamback Railway Line. The distance of the former way is 26.7km and the later is 24.2km. Geologically the mine is situated near the base of the Greast Limestone Series which strikes generally $N25^{\circ}{\sim}30^{\circ}E$. The series comprises six different formations from older to younger; Pungchon Limestone Formation and Whajol Formation of Cambrian age, and Dongjum Quartzite Formation, Dumudong Formation, Maggol Limestone Formation and Goseong Formation of lower to middle Ordovician age. 82 samples; 48 from Pungchon Limestone Formation, 11 from Dumudong Formation, 15 from Maggol Limestone Formation and 8 from Goseong Formation, were taken from the series in the crossed direction to the general trend of the series as shown in geological map. They were chemically analyzed on the components of CaO, MgO, $SiO_2$, $R_2O_3(Al_2O_3+Fe_2O_3)$ and ignition loss as shown in table 2, table 3, table 4, and table 5. As seen from the tables, among the formations of the series, middle to upper parts of the Pungchon Limestone Formation and middle and upper parts of the Dumudong Formation have chemical composition as available source for the raw material of cement industry, not only that but also the part of the Pungchon Formation was highly evaluated as source for the flux of iron smelting and the raw material of carbide manufacturing because of its high purity of calcium carbonate.
고분자함침콘크리트(PIC)는 물리화학적 물성뿐만 아니라 기계적 강도가 우수한 재료로서 성형된 일반 콘크리트를 변조하여 제조한다. PIC 제조공정은 성형된 공시체의 건조, 단량체의 함침, 중합공정으로 구성된다. PIC 제조공정 중 고분자 중합공정은 지금까지 주로 열 및 수중중합방법을 사용하여 콘크리트 내부의 온도구배가 크고 라디칼 생성이 억제되어 불균일한 중합을 초래하였다. 본 연구에서는 마이크로파를 이용한 중합 반응기를 제작하여 스티렌/메틸메타아크릴레이트(MMA) 1 : 1의 혼합물을 단량체로 사용한 PIC 제조의 중합공정에 사용하였다. 그 결과 열중합보다 매우 균일한 PIC를 제조할 수 있었으며, 30% 이상 중합도가 증가하였고, 공시체보다 기계적 압축강도는 600% ($800{\sim}1200kg_f/cm^2$)까지 증가하였으며, 내산성은 20% 이상 증가하였다. 또한 개시제는 1% 이하로 사용할 수 있었고 중합의 최적 조건은 400 W, 2450 MHz의 radiation 조사로 최적 온도는 $120^{\circ}C$였다.
현재 CDM사업 등록은 대부분 에너지, 화학공정, 제조공정 분야에서 이루어지고 있다. 그러나, 무기질 자원재활용을 통한 CDM사업 등록은 그렇게 많지 않은 실정이다. 본 논문에서는 국내 무기질 폐기물의 재자원화를 통한 CDM사업 등록 가능성을 알아보기 위하여 국내외 CDM사업 현황 분석 및 적용사례를 조사하였다. 조사결과 CDM사업 등록 사례는 대량으로 활용할 수 있는 산업 중의 하나인 시멘트산업의 원료 대체화 분야에서 다수의 등록이 이루어진 것으로 조사되었다. 우리나라에서의 CDM사업 적용 전망은 산업의 규모, 무기질 자원 활용 산업 및 온실가스 배출량을 분석하고 대량으로 활용할 수 있을 정도로 지속적으로 발생되는 우기질 폐가물의 현황 등을 면밀히 검토해야 할 것으로 판단된다.
건전자제품의 개발과 생산기술에 비교하여 폐유리의 재활용을 위한 기술개발은 상대적으로 미흡하여 자원낭비와 환경오염이 가속화되고 있다. 해외에서는 이 분야에 대한 기술개발이 활발하게 이루어지고 있으나 국내의 경우, 그 관심도가 부족하여 폐유리를 불법투기 또는 매립으로 처리하고 있는 실정이다. 폐유리는 시멘트와 수화반응시 포졸란 반응가능성이 있는 것으로 확인되어 경화 콘크리트의 물리적 성질을 향상시키고 굳지 않은 콘크리트의 레올로지 특성을 개선하여 블리딩의 저감 및 수화열 발생의 억제 등에 효과적인 것으로 보고되고 있다. 따라서 본 논문에서는 폐유리를 잔골재로 사용한 차폐콘크리트의 알칼리-실리카반응이 팽창에 미치는 영향을 분석하고 폐유리 혼입에 의한 알칼리-실리카반응의 팽창을 억제하기 위한 방안으로 적정 혼화재료를 사용하여 차폐콘크리트의 내구성능을 평가하였다.
Moulick, Kalyan K.;Bhattacharjya, Soumya;Ghosh, Saibal K.;Shiuly, Amit
Computers and Concrete
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제23권6호
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pp.433-444
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2019
As rice husk ash (RHA) is not produced in controlled manufacturing process like cement, its properties vary significantly even within the same lot. In fact, properties of Rice Husk Ash Based Concrete (RHABC) are largely dictated by uncertainty leading to huge deviations from their expected values. This paper proposes a Robust Cost Optimization (RCO) procedure for RHABC, which minimizes such unwanted deviation due to uncertainty and provides guarantee of achieving desired strength and workability with least possible cost. The RCO simultaneously minimizes cost of RHABC production and its deviation considering feasibility of attaining desired strength and workability in presence of uncertainty. RHA related properties have been modeled as uncertain-but-bounded type as associated probability density function is not available. Metamodeling technique is adopted in this work for generating explicit expressions of constraint functions required for formulation of RCO. In doing so, the Moving Least Squares Method is explored in place of conventional Least Square Method (LSM) to ensure accuracy of the RCO. The efficiency by the proposed MLSM based RCO is validated by experimental studies. The error by the LSM and accuracy by the MLSM predictions are clearly envisaged from the test results. The experimental results show good agreement with the proposed MLSM based RCO predicted mix properties. The present RCO procedure yields RHABC mixes which is almost insensitive to uncertainty (i.e., robust solution) with nominal deviation from experimental mean values. At the same time, desired reliability of satisfying the constraints is achieved with marginal increment in cost.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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