• 콘크리트학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.59-68
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• 2000

A series of experiments were performed to investigate the strength characteristics of concrete which contain air cooled blast-furnace slag as coarse aggregate. The slag is a by product of GISC. The experimental conditions are varied with three different W/C(45%, 50%, 55%) and the weight of water and S/a are constant. The strength properties of the concrete at 7days, 28days, 90days are examined. Also the same strength properties are examined for the normal concrete which contain river gravel and crushed stone respectively as coarse aggregate. As the comparison results of the strength properties, it was found that the compressive strength development of concrete containing blast-furnace slag is better than that of concrete using river gravel at early age, however this is adversely at long-term age, and the tensile and flexural strength of the concrete were not nearly affected by water-cement ratio.

• Advances in nano research
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• 제3권4호
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• pp.225-242
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• 2015

The current investigation aims to study performance of geopolymer mortar reinforced with Multiwalled carbon nanotubes upon exposure to $200^{\circ}C$ to $1000^{\circ}C$ for 2 hrs. MWCNTs are doped into slag Geopolymer mortar matrices in the ratio of 0.0 to 0.4, % by weight of binder. Mortar composed of calcium aluminosilicate to sand (1:2), however, binder composed of 50% air cooled slag and 50% water cooled slag. Various water / binder ratios in the range of 0.114-0.129 used depending on the added MWCNT, while 6 wt., % sodium hydroxide used as an alkali activator. Results illustrate reduction in mechanical strength with temperature except specimens containing 0.1 and 0.2% MWCNT at $200^{\circ}C$, while further increase in temperature leads to decrease in strength values of the resulting geopolymer mortar. Also, decrease in firing shrinkage with MWCNT up to 0.1% at all firing temperatures up to $500^{\circ}C$ is observed, however the shrinkage values increase with temperature up to $500^{\circ}C$. Further increase on the firing temperature up to $1000^{\circ}C$ results in an increase in the volume due to expansion.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권7호
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• pp.25-31
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• 2010

본 연구에서는 국내 최초로 플라즈마 토치를 사용한 재(ash) 용융설비에서 발생한 슬래그를 대상으로 기존에 제시되지 않은 새로운 냉각방식(분체냉각방식)을 적용하여 현재 적용되고 있는 슬래그 냉각방법보다 적용성 및 부가가치를 높일 수 있는 냉각방식을 제시했다. 재료적 특성분석 및 토공재료로의 재활용 가능성을 검토하여 향후 공정 개발에 적용할 수 있는 방안을 제시하고자 한다. 소각재(ash)는 Y시의 fluidized bed method에서 배출되는 하수슬러지를 소각하여 실험재료로 사용하였다. 하수슬러지 소각 잔재의 XRF 분석결과는 $SiO_2$가 전체 32%로 가장 많은 비율을 차지하고 있으며, CaO, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$ 등이 주성분 원소로 구성되어 있다. XRD 분석결과에서는 냉각슬래그 입자로부터 전형적인 유리화 진행을 찾을 수 있었으며 냉각슬래그 분말로부터 크리스탈상이 관찰되었는데 그 이유는 분말이 녹지 않은 상태로 표면에 존재하기 때문이라 판단된다. EDX 분석으로부터 냉각매체로 사용된 전후에 분체의 성분이 바뀌지 않았으며 만약 다른 형태를 사용한다면 활용성이 더해진 분말을 생산할 수 있을 거라 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제16권4호
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• pp.343-346
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• 1983

제철광재(製鐵鑛滓)로 부생(副生)되는 급랭광재(急冷鑛滓)를 규산질비료(珪酸質肥料) 자원(資源)으로의 활용성(活用性)을 검토(檢討)해 보고저 포철(浦鐵)(주(株))의 급랭광재(急冷鑛滓)를 공시(供試)하여 이화학적(理化學的), 광물학적(鑛物學的) 특성(特性)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 급랭광재(急冷鑛滓)의 입자(粒子)는 주(主)로 모래알 크기로(1~2mm) 부생(副生)되며 서랭광재(徐冷鑛滓)로 제조(製造)한 현(現) 시판(市販) 규산질비료(珪酸質肥料)에 비(比)하여 조립질(粗粒質)이었으며 급랭(急冷)하므로서 광물조성(鑛物組成)이 무정질(無晶質)로 서랭광재(徐冷鑛滓)의 결정광물(結晶鑛物)과 대조적(對照的)이었다. 가용성규산(可溶性珪酸) 함량(含量)은 급랭광재(急冷鑛滓)에서 높았으며 반대(反對)로 서랭광재(徐冷鑛滓)에서는 결정성광물(結晶性鑛物)인 Akermanite, Cehlenite, Wollastonite을 다량(多量) 함유(含有)하고 있어 가용규산(可溶珪酸) 함량(含量)이 낮았다. 급랭광재(急冷鑛滓)의 수경성(水硬性) 및 입자(粒子)의 모서리가 예리(銳利)하기 때문에 직접시용(直接施用)할 경우 주의(注意)를 필요(必要)로 하나 규산질비료(珪酸質肥料) 자원(資源)으로서의 활용(活用)은 가능(可能)할 것으로 사료(思料)된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권3호
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• pp.17-34
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• 1996

본 논문의 주된 목적은 폐자원(첨가제로서 pyrolyzed carbon black과 굵을 골재로서 aircooled iron blast furnace slag)을 사용한 아스팔트 콘크리트의 기본특성을 설명하는 것이다. 최적의 아스팔트 함유량을 결정하기 위하여 Marshall Mik Design방법을 이용하였고, 최적의 아스팔트 함유량은 첨가제의 양에 따라 변하며,그 범위는 6.7%에서 7.57%로 나타났다. 최적의 아스팔트 함유량을 이용하여 아스팔트 콘크리트 시편을 제작하였고, dynamic creep 실험을 수행하였다. Pyrolyzed carbon black과 Furnace slag의 사용은 Marshall stability를 증가시켰고, 비교적 높은 온도(5$0^{\circ}C$)와 137.gkpa의 구속 압력하에서 아스팔트 콘크리트의 시간에 따른 변형률을 감소시켰고, 또한 시간에 따른 아스팔트 콘크리트의 stiffness감소 비율을 줄여주는 역할을 하였다. 본 실험결과로 부터 첨가제로서의 pyrolyzed carbon black과 굵은 골재로서의 slag의 사용은 Marshall stability, stiffness, rutting resistance에 좋은 결과를 나타내는 것으로 밝혀졌다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권1호
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• pp.83-91
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• 2021

조강 생산 시 발생되는 슬래그는 대부분 서냉 방식에 의해 처리되고 있다. 하지만 슬래그 중 일부는 속경성 광물을 포함하고 있음에도 불구하고, 서냉 방식에 의해 그 반응성을 상실하게 된다. 이에 본 연구에서는 제강환원슬래그를 SAT공법에 의하여 공기 급냉하여 선별 및 분급 후 분쇄한 CAC의 활용성 확대를 목적으로 석고 종류 및 혼입율에 따른 CAC의 특성에 관하여 고찰하였다. 그 결과, CAC는 3시간에서는 석고 용해도, 1일 이후에는 석고 함량비에 따라 특성이 나타나는 것을 확인하였다. 반수, 무수석고의 적정 혼입율은 30% 이내, 이수석고는 35% 이상인 것을 확인하였으며, 이수석고의 혼입율 및 특성 확인을 통하여 부산이수석고의 적용 가능성을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제28권1호
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• pp.101-111
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• 2017

광물탄산화 기술은 천연광물 및 산업부산물에 포함된 칼슘이나 마그네슘을 이산화탄소와 반응시켜 탄산염을 생성하는 기술로 이산화탄소를 열역학적으로 안정한 형태로 저장할 수 있는 기술이다. 본 연구는 철강슬래그를 이용한 이산화탄소 저감 및 추출 후 슬래그 재활용을 통해 환경적 부담 및 공정 비용 절감을 절감할 수 있는 광물탄산화 상용화 기술 개발을 목표로 설정하였다. 추출 용매(염화암모늄)를 사용하여 괴재 및 전로슬래그로부터 칼슘을 추출하고 추출된 칼슘을 이산화탄소와 반응시켜 순도 98% 이상의 탄산칼슘을 합성하였다. 또한 칼슘 추출 후 슬래그를 건축자재(패널)로 활용하는 기술을 개발하였다. 슬래그의 칼슘 추출효율에 따라 상이한 결과를 보였지만 광물탄산화 전체 공정에 있어 중량 비(약 80-90%)를 차지하는 칼슘 추출 후 슬래그(잔여슬래그)의 활용을 통해 광물탄산화 공정으로부터 배출되는 산업부산물의 양을 최소화하고자 하였다. 잔여슬래그는 시멘트 패널 제작에 활용되는 규사미분 대체 물질로서 이용하였고 기존 시멘트 패널과 물성평가(압축강도 및 휨강도)를 상호 비교하였다. 용액 내 칼슘 농도는 유도결합 플라즈마 분광분석기(Inductively coupled plasma optical emission spectrometer, ICP-OES)를 사용하여 분석하였다. 합성한 탄산칼슘은 X선 회절 분석법(X-ray diffraction, XRD)을 이용하여 결정학적 특성 및 정량 분석하였고 주사 전자 현미경(Field emission scanning electron microscope, FE-SEM)을 사용하여 표면 형상을 확인하였다. 시멘트 패널평가는 KS L ISO 679에 준하여 패널 제작 및 패널의 압축강도와 휨강도를 측정하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권2호
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• pp.49-59
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• 2016

제강슬래그는 제강과정에서 필연적으로 발생되는 산업부산물로 토목용, 돌용 및 시멘트 원료 등으로 재활용되고 있다. 그러나 재활용분야가 대부분 저부가가치 분야에 집중되어 제강슬래그의 장점을 활용한 다양한 분야로의 활용이 요구되고 있는 실정이다. 제강슬래그를 콘크리트용 골재로 활용하기 위한 다양한 연구가 있었으나 한정적인 제강슬래그에 대해 이루어졌으며 대부분의 연구가 팽창성 억제에 관한 것으로 실질적인 콘크리트용 골재로써의 적합성에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 생산방식에 따라 제강슬래그 골재를 구분하여 총 7종을 통한 골재간 조합을 통해 콘크리트용 골재로 활용가능성을 평가하였다. 연구결과, 제강슬래그 골재를 일반 콘크리트용 골재와 동등하게 활용하기에는 입도, 염화물함량 등의 기준에 부족한 것으로 나타났으나 적절한 골재조합을 통해 특수분야에 한하여 콘크리트용 골재로는 그 활용성이 매우 높은 것으로 평가되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권2호
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• pp.3-9
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• 2006

용융전로슬래그로부터 일반 포틀랜드 시멘트로의 전환에 관한 기초 연구의 일환으로, 전로슬래그의 $Al_{2}O_{3}$ 농도에 따를 고체 CaO 입자와 용융슬래그간의 계면반응을 알아보고자 하였다. 염기도($B=CaO/SiO_2$)를 1과 2로 조정한 전로슬래그에 소정의 $SiO_2$와 $5{\sim}15wt%\;Al_{2}O_{3}$를 첨가제로 첨가하여 MgO도가니에 넣고 $1500^{\circ}C$에서 30분간 가열 용해하여 균질화 한 후, 같은 온도의 소결 CaO펠렛을 투입하여 $10{\sim}30$분간 반응시켰다. 반응 후 급냉한 시편을 도가니의 직경방항으로 절단해서 펠렛 단면의 CaO직경 변화를 측정하여 슬래그중 $Al_{2}O_{3}$첨가에 따른 CaO의 용해속도를 조사하고, 계면 생성층을 SEM/EDX로 관찰하였다. 그 결과, 슬래그의 염기도가 2인 경우, 염기도가 1인 경우 보다 생성층 $C_{3}S$상의 두께는 $Al_{2}O_{3}$를 15wt.%까지 첨가함에 따라 3.5배 증가하였으며, $C_{6}AF_{2}$ 또는 $C_{4}AF$양도 2배 정도 증가됨을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제14권5호
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• pp.13-17
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• 2005

용융전로슬래그를 일반 포틀랜드 시멘트로 활용하기 위하여, 용융슬래그와 $C_3A(3CaO{\cdot}Al_2O_3)$가 반응하여 시멘트의 구성상인 $C_4AF$가 생성되는 기구와 생성속도를 조사하고자 한다. 전로슬래그에 소정의 $SiO_2$를 첨가하여 MgO도가니에 넣고 $1300^{\circ}C{\sim}1350^{\circ}C$에서 30분간 가열 용해하여 균질화 한 후, 같은 온도로 가열해 둔 소결 $C_3A$펠렛을 투입하여 $10{\sim}30$분간 반응시켰다. 반응 후, 급냉한 시편을 도가니의 직경방향으로 절단해서 펠렛 단면의 $C_3A$직경 변화를 측정하여 $C_3A$의 용해속도를 조사하고, 계면반응 생성상을 SEM/EDX로 관찰하였다. 그 결과 $C_3A$ 펠렛의 슬래그로의 용해속도는 $1300^{\circ}C$에서 $0.75{\times}10^{-4}(cm/sec)$으로부터 $1350^{\circ}C$에서 $1.67{\times}10^{-4}(cm/sec)$으로 증가하였으며, 슬래그와 $C_3A$ 펠렛 사이에 $C_4AF$와 $C_{12}A_7$의 혼합층이 생성됨을 알 수 있었다.