• 제목/요약/키워드: Fly ash, Carbonation

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산업폐기물의 가속 탄산화법을 이용한 CO2 고용화 및 중금속 안정화 특성 연구 (Stabilization of Heavy Metal and CO2 Sequestration in Industrial Solid Waste Incineration Ash by Accelerated Carbonation)

  • 정성명;남성영;엄남일;서주범;유광석;엄태인;안지환
    • 광물과산업
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    • 제26권
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    • pp.1-12
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    • 2013
  • In this study, an accelerated carbonation process was applied to stabilize hazardous heavy metals of industrial solid waste incineration (ISWI) bottom ash and fly ash, and to reduce $CO_2$ emissions. The most commonly used method to stabilize heavy metals is accelerated carbonation using a high water-to-solid ratio including oxidation and carbonation reactions as well as neutralization of the pH, dissolution, and precipitation and sorption. This process has been recognized as having a significant effect on the leaching of heavy metals in alkaline materials such as ISWI ash. The accelerated carbonation process with $CO_2$ absorption was investigated to confirm the leaching behavior of heavy metals contained in ISWI ash including fly and bottom ash. Only the temperature of the chamber at atmospheric pressure was varied and the $CO_2$ concentration was kept constant at 99% while the water-to-solid ratio (L/S) was set at 0.3 and $3.0dm^3/kg$. In the result, the concentration of leached heavy metals and pH value decreased with increasing carbonation reaction time whereas the bottom ash showed no effect. The mechanism of heavy metal-stabilization is supported by two findings during the carbonation reaction. First, the carbonation reaction is sufficient to decrease the pH and to form an insoluble heavy metal-material that contributes to a reduction of the leaching. Second, the adsorbent compound in the bottom ash controls the leaching of heavy metals; the calcite formed by the carbonation reaction has high affinity of heavy metals. In addition, approximately 5 kg/ton and 27 kg/ton $CO_2$ were sequestrated in ISWI bottom ash and fly ash after the carbonation reaction, respectively.

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CaO 화합물이 다량 함유된 비산재의 수화 특성에 관한 연구 (Hydration Characteristics of Coal-Fly Ash Containing High CaO Compound)

  • 심준수;이기강;김유택;강승구
    • 한국세라믹학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.185-190
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    • 2012
  • The purpose of this study was to examine a possibility that fly ash could be used as raw material for carbonation by conducting the experiment on magnetic separation and hydration of fly ash that contained a large amount of CaO composite. Wet magnetic separation experiment was performed to remove the component of magnetic substance that contained fly ash, which aimed at increasing the content of CaO in the non-magnetic domain. The selected fly ash was used for hydration experiment before the TG-DTA, XRF and XRD analyses were made to confirm the Ca component that could be carbonated. Then, the fly ash was turned to a hydrate that was favorable to dissociation of $Ca^{2+}$ ion. As a result, the magnetic separation enabled detecting the content of CaO component by up to 61 wt% in the non-magnetic domain. Since the hydrate was confirmed, it is believed that the fly ash can be used as raw material for carbonation.

급속 촉진 탄산화 시험을 통한 플라이애쉬 콘크리트의 탄산화 특성 연구 (A Study on the Carbonation Characteristics of Fly Ash Concrete by Accelerated Carbonation Test)

  • 최성;이광명;정상화;김주형
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.449-455
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    • 2009
  • 최근 각종 산업화에 따른 탄산가스 배출량의 증가는 철근콘크리트구조물의 탄산화를 촉진시켜 구조물의 내 구성을 저하시키고 있다. 이미 선진 각국에서는 탄산가스 증가량을 고려하여 철근콘크리트구조물의 탄산화에 관한 안 전 관리 대책을 마련하고 있지만 현재까지도 실 구조물의 탄산화를 정확하게 예측하기 어렵고 탄산화 측정하기 위해서 는 많은 시간과 노력이 소요된다. 최근에 개발된 급속 촉진 탄산화 시험은 대기 중 $CO_2$농도를 100%로 하여 보다 신속 하게 탄산화 시험 결과를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 플라이애쉬 콘크리트의 탄산화 특성을 알아보기 위하여 기존 에 주로 사용된 촉진 탄산화 시험과 급속 촉진 탄산화 시험에 의한 탄산화 결과를 비교, 분석하였다. 또한 장기재령에 서 플라이애쉬 콘크리트의 탄산화 특성을 알아보기 위하여 급속 촉진 탄산화 시험을 이용하여 재령 180일의 콘크리트 시편의 탄산화 실험을 수행하였다. 그 결과 플라이애쉬 콘크리트는 초기재령에서 탄산화에 다소 취약하였지만, 장기재 령에서는 OPC에 비하여 탄산화 저항성이 향상됨을 알 수 있었다.

중성화가 콘크리트의 염소이온 확산특성에 미치는 영향에 관한 실험연구 (Effects of Carbonation on Chloride Diffusion Properties of Concrete)

  • 오병환;강의영;정상화;김선우;서정문
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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    • pp.429-432
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    • 2000
  • The studies on chloride diffusion of concrete have been done so far by many researchers. However, there are few studies on the effects of other attacks, like carbonation, on chloride diffusion properties. In this study, the experiments are carried out focusing on this by varying cement type, water to cement ratio and replacement of fly ash of concrete. The results show that carbonation attacks do not affect greatly chloride diffusion properties of plain concrete, while the different tendencies are exhibited for fly ash concrete. Therefore, it is desirable to consider the effects of carbonation attacks on the chloride diffusion model to predict accurately the penetration of chloride ion fly ash is partially replaced for cement.

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각종 혼합재를 첨가한 콘크리트의 중성화에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Carbonation of concrete using various Admixture Additives)

  • 최광윤;배수환;장재동;이도헌;윤재환
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.787-792
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    • 2003
  • The purpose of this study is to suggest the fundamental data of durability which effects on the Carbonation of concrete by adding various admixture additives. Thus, We have experimented the accelerated test on the concrete blending which was admixed by blast furnace slag, fly-ash, silica fume , durability amelioration and it was cured 7weeks after twenty eight days water curing. The result of this experiment is that Carbonation speed increased extremely when water cement ratio went up, and by growing of replace cement ratio of admixture additives. The specimen which was added fly-ash, blast furnace slag, silica fume has the faster Carbonation speed than the specimen which was not added admixture additives. All of these specimen, fly-ash has the fastest progress speed.

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High Volume 플라이애쉬 콘크리트의 내구적 특성 연구 (A Study on the Properties of High Volume FlyAsh Concrete)

  • 이진용;손해원;최수홍;정은경;조현수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.203-206
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    • 1999
  • An experimental study is carried out to investigate the characteristics of concrete containing high volume fly ash. The compressive and tensile strength of fly ash concrete is slightly lower than those of ordinary concrete between 7and 28 days, however, the long-term compressive strength is significantly higher at 180 days. In durability, the high volume fly ash concretes are generally higher resistance of freeze and thaw and lowe chloride penetration, however, the depth of carbonation is increased with increasing fly ash content.

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플라이애시 혼합 콘크리트의 철근 부식 저항성능 평가 (Corrosion-Resisting Performance Evaluation of Concrete Mixed with Fly-Ash)

  • 박상순
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.117-125
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    • 2017
  • 플라이애시가 시멘트의 대체재로 사용되면서 플라이애시는 콘크리트의 특성변화에 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 보통 콘크리트와 플라이애시를 혼입한 콘크리트의 철근부식에 대한 저항성을 평가하였다. 부식속도가 가장 빠른 간만대 환경을 모사한 최적 건습반복시험방법을 찾고 해양환경폭로시험장의 간만대에 장기간 노출된 시편의 철근부식모니터링 시험결과와의 비교를 통해 FA 혼입에 따른 OPC 대비 부식 지연비를 도출하였다. 반전지전위법에 의한 부식 모니터링 결과 인공해수에 3일간 침지 후 4일간 건조의 반복 조건보다는 염수를 시편 상부에 침지시켜 염수 및 산소의 공급이 계속되는 염수 ponding 시험법이 부식을 촉진시키는 것으로 나타났다. 모든 시험법에서 OPC에 비해 FA의 철근 부식이 지연되었다. FA의 철근부식 지연비율은 재령이 증가할수록 증가하였으며 OPC 대비 최대 27%까지 철근부식이 지연되었다. 그 결과 플라이애시 콘크리트는 재령이 증가할수록 철근부식 저항성능이 향상됨을 알 수 있었다.

플라이애쉬 및 고로슬래그를 치환한 라텍스 개질 콘크리트의 중성화 특성 (The Carbonation Property of Latex Modified Concretes with Fly ash and Blast Furnace Slag)

  • 정원경;홍창우;김경진;심도식;윤경구
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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    • pp.569-572
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    • 2006
  • This study was performed to investigate the characteristics of carbonation for latex modified concrete with fly ash and blast furnace slag. The experimental variables consisted of ground granulated blast-furnace slag contents (0%, 30%, 50%), fly ash contents (0, 30%) latex contents (0, 5, 10, 15%). Two different methods of carbonation test such as $CO_2$ gas and 5% sulphuric acid digestion resistance test were varied in this study.

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플라이애시 혼입 콘크리트의 내구성 평가 (Durability Evaluation of concrete using fly ash)

  • 조명석;송영철;류금성;고경택;김성욱;이장화
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.755-760
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    • 2002
  • The concrete structures in marine environment has been used type V cement(sulfate-resisting Portland cement), but according to the study results reported recently, the question has been raised for effect of the resistance to salt attack of the concrete using type V cement. It is increased the demands on the use of mineral admixtures such as fly ash, ground granulated blast-furnace slag instead of type V cement in order to improve the durability of concrete structures. Therefore, this study focused on the durability evaluation of concrete containing fly ash under marine environment, and the tests such as salt attack, carbonation, sulfate attack, and freezing-thawing were performed. Test results showed t]hat the resistance to salt attack, sulfate attack and freezing-thawing was improved, and the carbonation was in some disadvantage compared with normal concrete. Nevertheless, the durability of fly ash concrete would be maintained during the service life of structures.

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플라이애시 종류에 따른 플라이애시 모르타르의 특성에 대한 연구 (Effect of Properties of Fly-ashes on the Characteristics of Fly-ash Mortars)

  • 김주형;박병선;정상화;최영철
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.439-445
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    • 2016
  • 최근 온실가스 저감 및 자원 재활용 등의 목적으로 플라이애시를 대량으로 사용하기 위한 연구가 활발히 진행되어오고 있다. 하지만, 플라이애시의 경우 생산 조건에 따른 품질 변동성이 크기 때문에 레드믹스트 콘크리트로의 대량 활용에 어려움이 있다. 본 연구에서는 국내 8개 화력발전소에서 생상되는 플라이애시를 대상으로 이를 이용한 플라이애시 모르타르에 대한 성능평가에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위해 플라이애시에 대한 화학분석 등의 기초물성을 분석하였으며, 이를 활용한 플라이애시 모르타르에 대한 응결, 흐름, 압축강도 발현, 건조수축 및 탄산화 특성을 분석하였다. 각 화력발전소에서 생산된 플라이애시는 사용 연료 및 연소 조건 등의 상이에 의해 플라이애시의 구성 성분과 형상이 크게 다르게 나타났으며, 이러한 이유로 플라이애시 모르타르의 응결, 흐름, 압축강도, 건조수축, 탄산화에 대한 특성에 대한 변동성이 나타났다.