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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 한민철
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 청주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
이 논문의 연구 히스토리 (6)
2018
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본 연구에서는 현재 화력발전소에서 부산물로 발생하여 폐기처분되고 있는 석탄회를 효율적으로 처리 및 재활용하는 방안과 부족한 골재 자원대책 및 저품질 골재의 품질향상 방안으로, 동종 혹은 이종의 두가지 이상의 서로 다른 입도 및 품질의 골재와 리젝트애시 및 미정제 석탄회와 같은 석탄회류를 사전혼합하여 고품질골재로 활용하고자 하는 것을 목적으로 한다. 즉, 저품질 부순골재 혹은 발파석과 EEZ해사와 같은 저품질의 서로 다른 입도의 골재를 혼합하는데, 이때의 부족한 미립분을 폐기물인 리젝트애시 및 미정제 석탄회를 활용하여 보충함으로서 양호한 골재의 품질을 갖는 골재를 제조하고자 하였으며, 이러한 3종 혼합골재의 활용가능성을 콘크리트 조건에서 고찰하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
1) 골재의 입도는 대체적으로 굵은 입자로 구성되어 표준입도를 벗어난 석산 B와 가는 입자로 구성되어 표준입도를 벗어난 해사를 6:4의 비율로 혼합하면 KS규격에 명시되어 있는 표준입도범위에 만족하는 것을 확인하였고, 리젝트애시 및 미정제 석탄회 치환율 5%까지는 표준입도범위에 만족하지만 그 이상의 치환율에서는 범위를 벗어나는 결과를 나타내었다.
2) 슬럼프 및 슬럼프 플로는 입도가 불량한 석산 B 및 해사를 각각 단일로 사용하였을 경우에 비해 혼합하여 사용하는 석산 B+해사의 경우에는 증가하는 것으로 나타났다. 또한 석산 B+해사인 혼합골재에 리젝트애시 및 미정제 석탄회를 치환할 경우에는 치환율이 증가함에 따라 유동성이 감소하는 것으로 나타났다.
3) 공기량은 석산 B에 해사를 혼합하여 사용할 경우 단일로 사용할 경우에 비해 감소하여 적정 공기량을 형성하는 것으로 나타났다. 혼합골재에 리젝트애시 및 미정제 석탄회를 치환할 경우는 그 치환율이 증가할수록 미연소 탄분량의 증가로 인한 AE제 흡착작용에 기인하여 감소하는 것으로 나타났다.
4) 압축강도는 석산 B 및 해사를 단일로 사용할 경우에 비해 석산 B+해사와 같이 혼합하여 사용할 경우가 높은 압축강도를 보였다. 또한, 석산 B+해사인 혼합골재에 리젝트애시 및 미정제 석탄회의 치환율이 증가함에 따라서 증가하는 것으로 나타났는데, 특히 리젝트애시 및 미정제 석탄회의 치환율 2.5% 이상부터는 양호한 골재인 석산 A보다 높은 압축강도를 발휘하는 것으로 나타났다.
이상을 종합하면 입도가 불량한 골재를 적정 혼합비율로 혼합하여 사용하면 강도증진에 효과적이며, 추가적으로 리젝트애시 및 미정제 석탄회를 5% 정도 치환할 경우가 KS의 골재 입도 규격에 만족하며, 강도증진에 효과적으로 기여하게 됨을 확인할 수 있다. 또한, 리젝트애시보다 미정제 석탄회를 치환할 경우가 높은 분말도 및 플라이애시와 더 흡사하기 때문에 효과적인 것을 확인할 수 있었다. 따라서 석탄회는 골재에 재활용 기능성 재료로 치환하여 사용할 수 있을 것으로 분석되어지며, 나아가 국내의 골재부족난 및 폐기물의 효율적 처리방안으로서 활용가능할 것으로 판단된다.
1) 골재의 입도는 대체적으로 굵은 입자로 구성되어 표준입도를 벗어난 석산 B와 가는 입자로 구성되어 표준입도를 벗어난 해사를 6:4의 비율로 혼합하면 KS규격에 명시되어 있는 표준입도범위에 만족하는 것을 확인하였고, 리젝트애시 및 미정제 석탄회 치환율 5%까지는 표준입도범위에 만족하지만 그 이상의 치환율에서는 범위를 벗어나는 결과를 나타내었다.
2) 슬럼프 및 슬럼프 플로는 입도가 불량한 석산 B 및 해사를 각각 단일로 사용하였을 경우에 비해 혼합하여 사용하는 석산 B+해사의 경우에는 증가하는 것으로 나타났다. 또한 석산 B+해사인 혼합골재에 리젝트애시 및 미정제 석탄회를 치환할 경우에는 치환율이 증가함에 따라 유동성이 감소하는 것으로 나타났다.
3) 공기량은 석산 B에 해사를 혼합하여 사용할 경우 단일로 사용할 경우에 비해 감소하여 적정 공기량을 형성하는 것으로 나타났다. 혼합골재에 리젝트애시 및 미정제 석탄회를 치환할 경우는 그 치환율이 증가할수록 미연소 탄분량의 증가로 인한 AE제 흡착작용에 기인하여 감소하는 것으로 나타났다.
4) 압축강도는 석산 B 및 해사를 단일로 사용할 경우에 비해 석산 B+해사와 같이 혼합하여 사용할 경우가 높은 압축강도를 보였다. 또한, 석산 B+해사인 혼합골재에 리젝트애시 및 미정제 석탄회의 치환율이 증가함에 따라서 증가하는 것으로 나타났는데, 특히 리젝트애시 및 미정제 석탄회의 치환율 2.5% 이상부터는 양호한 골재인 석산 A보다 높은 압축강도를 발휘하는 것으로 나타났다.
이상을 종합하면 입도가 불량한 골재를 적정 혼합비율로 혼합하여 사용하면 강도증진에 효과적이며, 추가적으로 리젝트애시 및 미정제 석탄회를 5% 정도 치환할 경우가 KS의 골재 입도 규격에 만족하며, 강도증진에 효과적으로 기여하게 됨을 확인할 수 있다. 또한, 리젝트애시보다 미정제 석탄회를 치환할 경우가 높은 분말도 및 플라이애시와 더 흡사하기 때문에 효과적인 것을 확인할 수 있었다. 따라서 석탄회는 골재에 재활용 기능성 재료로 치환하여 사용할 수 있을 것으로 분석되어지며, 나아가 국내의 골재부족난 및 폐기물의 효율적 처리방안으로서 활용가능할 것으로 판단된다.
목차
1. 서론 11.1 연구배경 및 목적 11.2 연구범위 및 방법 21.3 연구동향 32. 이론적 고찰 72.1 석탄회 72.1.1 국내 주요 발전시설의 현황 72.1.2 국내 석탄화력발전소 회처리장 현황 및 특징 82.1.3 석탄회의 생산 102.1.4 석탄회의 종류 112.1.5 석탄회의 활용 132.2 콘크리트용 골재 142.2.1 골재현황 142.2.2 골재의 정의 및 분류 162.3 혼합골재 콘크리트 192.3.1 혼합골재의 정의 192.3.2 혼합골재 제조 방법 및 품질 규격 192.3.3 혼합골재가 콘크리트에 미치는 영향 193. 실험계획 및 방법 293.1 실험계획 293.2 사용재료 303.2.1 시멘트 303.2.2 골재 313.2.3 리젝트애시 313.2.4 미정제 석탄회 313.2.5 혼화제 323.3 실험방법 323.3.1 골재의 사전혼합 323.3.2 콘크리트 제조 333.3.3 굳지 않은 콘크리트 실험 353.3.4 압축강도 실험 384. 실험결과 및 분석 414.1 혼합골재의 입도 특성 414.1.1 2종 혼합골재 414.1.2 석탄회 치환 2종 혼합골재 434.2 프리믹스 리젝트애시의 활용 454.2.1 실험결과 454.2.2 굳지 않은 콘크리트의 특성 454.2.3 압축강도의 특성 494.3 프리믹스 미정제 석탄회의 활용 524.3.1 실험결과 524.3.2 굳지 않은 콘크리트의 특성 534.3.3 압축강도의 특성 564.4 비교분석 594.4.1 굳지 않은 콘크리트의 특성 594.4.2 압축강도의 특성 634.5 품질 평가 665. 결론 69참고문헌 71ABSTRACT 77
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