KR20020026794A - Manufactured goods of concrete using bottom ash and the manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20020026794A
KR20020026794A KR1020010023281A KR20010023281A KR20020026794A KR 20020026794 A KR20020026794 A KR 20020026794A KR 1020010023281 A KR1020010023281 A KR 1020010023281A KR 20010023281 A KR20010023281 A KR 20010023281A KR 20020026794 A KR20020026794 A KR 20020026794A
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Abstract

PURPOSE: Provided are concrete products using bottom ash, industrial waste, as an aggregate, and a manufacturing method of concrete products with absorption, particle size, pressure and strength required for construction materials. CONSTITUTION: The compositions and manufacturing methods of concrete products are as follows: 18.0-22.5 wt.% of cement, 2.0-2.5wt.% of admixture, blast furnace slag, 75.0-80.0wt.% of aggregates comprising sand and bottom ash in the same wt.%, and 50-70wt.% of water; 20.0-25.0wt.% of cement, 75.0-80.0wt.% of aggregates comprising sand and bottom ash in the same wt.%, 1% of fluidifying agent, and 50-70wt.% of water; 22.5-23.75wt.% of cement, 1.25-10.0wt.% of admixture, desulfurized gypsum(or silica hume), 75.0wt.% of aggregates, bottom ash(or sand and bottom ash in the same wt.%), less than 1% of fluidifying agent, and 42.0-44.0wt.5 of water; 22.5wt.% of cement, 2.5-5.0wt.% of desulfurized gypsum, 75.0wt.% of bottom ash, 0.49% of fluidifying agent, and 42.0wt.% of water, and the concrete products are manufactured by forming the above composition, and steam-curing at 60deg.C.

Description

바텀에쉬를 이용한 콘크리트제품 및 그 콘크리트제품의 제조방법{ Manufactured goods of concrete using bottom ash and the manufacturing method thereof}Manufactured goods of concrete using bottom ash and the manufacturing method

본 발명은 산업폐기물인 바텀에쉬를 사용한 콘크리트제품 및 그 콘크리트제품의 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 바텀에쉬를 골재로 사용하여 한국공업규격(이하 "KS"라 한다)에서 요구하는 강도를 갖는 콘크리트제품 및 그 콘크리트제품의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention relates to a concrete product using the bottom ash, which is an industrial waste, and a method for producing the concrete product. More specifically, the bottom ash is used as an aggregate to have a strength required by the Korean Industrial Standard (hereinafter referred to as "KS"). It is to provide a concrete product and a method for producing the concrete product.

국내에서는 화력발전소를 건설하여 화력발전으로 인한 석탄회가 대량으로 방출되고 있으나, 이에 대한 연구부족으로 상당량의 석탄회가 재활용되지 못하고 있는 실정이다. 이러한 문제는 석탄회의 품질이 균일하지 못한 단점이 있어 콘크리트 혼화재나 시멘트의 원료로 사용되지 못하고 있다. 따라서 이에 대한 대체 방안으로서 석탄회중 특히 바텀에쉬(bottom ash)를 왕사나 잔골재로 대체 사용하는 방안에 본 발명자는 착안하게 되었다.In Korea, coal-fired power plants are being constructed and large amounts of coal ash are emitted due to thermal power generation. However, due to the lack of research, a considerable amount of coal ash is not recycled. This problem has a disadvantage in that the quality of coal ash is not uniform, it is not used as a raw material of concrete admixtures or cement. Therefore, the present inventors have come to think of the alternative method of using coal ash, especially bottom ash, as a royal dust or fine aggregate.

이러한 바텀에쉬를 사용하는 기술들이 다음과 같이 있다.The techniques using this bottom ash are as follows.

본 발명자가 개발한 시멘트 모르터 및 재생골재를 이용한 콘크리트로서 1998. 4. 30.자에 특허공개된 공개번호 1998-9163호에 의하면, 폐콘크리트를 분쇄하여 얻어진 재생 골재를 콘크리트 구조물에 사용할 때 콘크리트 구조물에서 요구하는 강도를 얻도록 하기 위하여 모래 53-79.9중량%와 초조강 시멘트 12-18중량%, 무수석고 1-2.5중량%, 플라이에쉬 5-19중량%, 바텀에쉬 1.5-3.5중량%, 급결제 0.1-0.5중량% 및 유동화제 0.5-3.5중량% 비율로 배합한 시멘트 모르터에 관한 기술이 개시되어 있다.As a concrete using cement mortar and recycled aggregate developed by the present inventors, according to Korean Patent Publication No. 1998-9163, published on April 30, 1998, when the recycled aggregate obtained by crushing waste concrete is used in a concrete structure, 53-79.9% by weight of sand and 12-18% by weight of cemented steel, 1-2.5% by weight of gypsum, 5-19% by weight of fly ash, 1.5-3.5% by weight of bottom ash, Disclosed is a cement mortar blended at a ratio of 0.1-0.5% by weight and 0.5-3.5% by weight of a glidant.

이 기술은 바텀에쉬를 모르터에서 1.5-3.5중량%정도만 사용하므로 화력발전소에서 배출되는 바텀에쉬를 충분히 활용할 수 없는 문제가 있다.Since this technology uses only about 1.5-3.5% by weight of bottom ash in mortar, there is a problem that the bottom ash discharged from the thermal power plant cannot be fully utilized.

바텀에쉬를 주원료로 한 시멘트 제조방법으로서 1991. 12. 19.자에 특허공개된 공개번호 1991-19920호에 의하면, 청석분말 5%, 용광로수쇄슬래그 5%와 폐석고, 카바이트회 및 중석정련슬러지중의 둘이상을 5% 혼합하여800-1000℃ 온도범위에서 소성한 크링커분말을 800℃-1200℃의 온도범위에서 소성한 석회석 크링커분말 30-40% 및 분말화한 바텀에쉬 45-55%에 혼합 혼화하여 제조 하는 시멘트 제조방법에 관한 기술이 개시되어 있다.According to the publication No. 1991-19920, which was patented on December 19, 1991, as a main raw material of bottom ash, 5% of cyanite powder, 5% of blast furnace slag and waste gypsum, carbine ash and slab refined sludge 5% by mixing two or more of the clinker powder calcined in the temperature range of 800-1000 ℃ mixed with 30-40% limestone clinker powder calcined in the temperature range of 800 ℃ -1200 ℃ and 45-55% powdered bottom ash Disclosed is a technique related to a method for producing cement that is mixed with each other.

이 기술도 시멘트의 원료로서 바텀에쉬를 사용하는 것이므로 화력발전소에서 배출되는 바텀에쉬를 충분히 활용할 수 없는 문제가 있을 뿐만 아니라 바텀에쉬를 분말화하기 위해서는 많은 에너지가 소비되어야 하는 문제가 있는 것이다.Since this technique uses bottom ash as a raw material of cement, there is a problem in that the bottom ash discharged from the thermal power plant cannot be fully utilized, and a large amount of energy must be consumed in order to powder the bottom ash.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 제1목적은 산업폐기물인 바텀에쉬를 다량 사용할 수 있고, 그 사용을 위하여 많은 에너지를 소비하지 않는 콘크리트 제품 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, the first object of the present invention is to provide a concrete product that can use a large amount of bottom ash, industrial waste, and does not consume a lot of energy for its use will be.

제2목적은 제1목적을 달성하기 위하여 바텀에쉬를 콘크리트의 골재로 사용한 경우 콘크리트가 건축자재에서 필요로 하는 흡수율, 배합비, 입도, 압력, 강도 등을 달성할 수 있는 콘크리트 제품 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.The second purpose is to provide concrete products that can achieve the absorption rate, compounding ratio, particle size, pressure, strength, etc. that concrete needs in building materials when bottom ash is used as aggregate for concrete. It is to provide.

도1은 본 발명 실시예의 시편성형 공정도1 is a specimen forming process diagram of an embodiment of the present invention

도2는 본 발명에 의한 제품의 인장강도 시험을 위한 브라지리안 시험방법을 나타낸 도면2 is a view showing a Brazilian test method for testing the tensile strength of the product according to the present invention.

도3은 혼합수량(wt%)변화에 따른 인장강도 및 흡수율 변화 그래프3 is a graph showing the change in tensile strength and water absorption according to the mixing amount (wt%) change

도4는 바텀에쉬를 100% 적용시 인장강도 변화 그래프4 is a graph of change in tensile strength when 100% bottom ash is applied

도5는 바텀에쉬를 50% 적용시 인장강도 변화 그래프5 is a graph of change in tensile strength when 50% of bottom ash is applied

도6은 시멘트/바텀에쉬의 비가 1:3일 경우 혼합수량(wt%)의 변화에 따른 인장강도 및 흡수율 변화 그래프6 is a graph showing the change in tensile strength and water absorption according to the change in the mixing amount (wt%) when the ratio of cement / bottom ash is 1: 3

도7은 시멘트/바텀에쉬의 비가 1:4일 경우 혼합수량(wt%)의 변화에 따른 인장강도 및 흡수율 변화 그래프7 is a graph showing the change in tensile strength and water absorption according to the change in mixing amount (wt%) when the ratio of cement / bottom ash is 1: 4

도8은 C/S비가 1:3일 때 바텀에쉬를 50% 치환하였을 때의 혼합수량(wt%)의 변화에 따른 인장강도 및 흡수율 변화 그래프8 is a graph showing the change in tensile strength and water absorption according to the change in the mixing amount (wt%) when the bottom ash is replaced by 50% when the C / S ratio is 1: 3.

도9는 C/S비가 1:4일 때 바텀에쉬를 50% 치환하였을 때의 혼합수량(wt%)의 변화에 따른 인장강도 및 흡수율 변화 그래프9 is a graph showing the change in tensile strength and water absorption according to the change in the mixing amount (wt%) when the bottom ash is replaced by 50% when the C / S ratio is 1: 4.

도10은 시멘트의 10%를 실리카 흄으로 치환하였을 때의 인장강도 및 흡수율 변화 그래프10 is a graph showing changes in tensile strength and water absorption when 10% of cement is replaced with silica fume

도11은 시멘트의 10%를 고로 슬래그로 치환하였을 때의 인장강도 및 흡수율 변화 그래프11 is a graph of changes in tensile strength and water absorption when 10% of cement is replaced by blast furnace slag.

도12는 유동화제를 1% 첨가하였을 때의 인장강도 및 흡수율 변화 그래프12 is a graph of changes in tensile strength and water absorption when 1% of a fluidizing agent is added

도13은 시멘트의 일부를 혼화재로 치환하였을 때의 인장강도 및 흡수율 변화(Ⅱa-3) 그래프13 is a graph of changes in tensile strength and water absorption (IIa-3) when a part of cement is replaced with a mixed material

도14는 시멘트의 일부를 혼화재로 치환하였을 때의 인장강도 및 흡수율 변화(Ⅱb-4) 그래프14 is a graph of changes in tensile strength and water absorption (IIb-4) when a part of cement is replaced with a mixed material

도15는 시멘트의 일부를 혼화재로 치환하였을 때의 인장강도 및 흡수율 변화(Ⅲa-2) 그래프15 is a graph of changes in tensile strength and water absorption (IIIa-2) when a part of cement is replaced with a mixed material

도16은 시멘트의 일부를 혼화재로 치환하였을 때의 인장강도 및 흡수율 변화(Ⅱb-3) 그래프16 is a graph of changes in tensile strength and water absorption (IIb-3) when a part of cement is replaced with a mixed material

도17은 시멘트의 일부를 탈황석고로 치환하였을 때의 인장강도 및 흡수율 변화(Ⅱa-3) 그래프17 is a graph of changes in tensile strength and water absorption rate (IIa-3) when a part of cement is replaced with desulfurized gypsum

도18은 블록 제조를 위한 1차 시험 압축강도 시험 결과 그래프Figure 18 is a graph of the first test compressive strength test results for block manufacturing

도19는 블록 제조를 위한 2차 시험 압축강도 시험결과 그래프Figure 19 is a graph of the second test compressive strength test results for block manufacturing

상기한 목적을 달성하기 위한 제1의 발명은 시멘트 18.0wt%이상 22.5wt%이하, 혼화재 2.0wt%이상 2.5wt%이하, 골재 75.0wt%이상 80.0wt%이하이고, 혼합수량은 50wt%이상 70wt%이하의 비율로 배합한 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품, 제2의 발명은 시멘트 20.0wt%이상 25.0wt%이하, 골재 75.0wt%이상 80.0wt%이하로 배합하고, 이 배합에 유동화제 1%를 첨가하며, 혼합수량은 50wt%이상 70wt%이하의 비율로 배합한 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품, 제3의 발명은 시멘트 22.5wt%이상 23.75wt%이하, 혼화재 1.25wt%이상 10.0wt%이하, 골재 75.0wt%로 배합하고, 이 배합에 유동화제 1%이하를 첨가한 것을 특징으로 하는 콘크리트 제품, 제4의 발명은 시멘트 22.5wt%, 탈황석고 2.5wt%이상 5.0wt%이하, 바텀에쉬 75.0wt%이고, 유동화제 0.49%를 첨가한 후 혼합수량을 42.0wt%의 비율로 배합한 콘크리트를 필요로 하는 형상으로 성형하고, 이 성형물을 60℃의 온도로 증기양생한 것을 특징으로 하는 콘크리트제품, 제5의 발명은 시멘트 22.5wt%, 탈황석고 2.5wt%이상 5.0wt%이하, 바텀에쉬 75.0wt%이고, 유동화제 0.49%를 첨가한 후 혼합수량을 42.0wt%의 비율로 배합한 콘크리트를 필요로 하는 형상으로 성형하는 공정과 상기 공정에서 성형된 성형물을 60℃의 온도로 증기양생하는 것을 특징으로 하는 콘크리트제품의 제조방법에 의하여 달성될 수 있다.The first invention for achieving the above object is cement 18.0wt% or more 22.5wt% or less, admixture 2.0wt% or more and 2.5wt% or less, aggregate 75.0wt% or more 80.0wt% or less, the mixing amount is 50wt% or more 70wt% Concrete products characterized in that blended in the ratio of less than%, the second invention is a mixture of cement 20.0wt% or more, 25.0wt% or less, aggregate 75.0wt% or more and 80.0wt% or less, 1% of a fluidizing agent in this formulation Concrete products, characterized in that the mixing amount is blended at a ratio of 50wt% or more and 70wt% or less, the third invention is cement 22.5wt% or more 23.75wt% or less, admixture 1.25wt% or more 10.0wt% or less, aggregate Concrete products, characterized in that the formulation is added to 75.0wt%, 1% or less of the fluidizing agent added to the formulation, the fourth invention is cement 22.5wt%, desulfurized gypsum 2.5wt% or more 5.0wt%, bottom ash 75.0wt %, And after adding 0.49% of fluidizing agent, Concrete products, characterized in that the molded product was steam-cured at a temperature of 60 ℃, the fifth invention is cement 22.5wt%, desulfurized gypsum 2.5wt% or more 5.0wt%, bottom ash 75.0wt% After the addition of 0.49% of a fluidizing agent, the step of forming a shape that requires concrete mixed with the mixing amount of 42.0wt% ratio and steam-cured molding molded in the process at a temperature of 60 ℃ It can be achieved by a method for producing a concrete product.

[실시예]EXAMPLE

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

실험재료Experimental material

본 실시예에서 사용되는 재료는 한라시멘트에서 제조한 1종 보통포틀랜드 시멘트(OPC)를 사용하고, 실리카 흄(silica fume)과 고로 슬래그(blast furnaceslag)를 부재료로 사용하였다. 고로 슬래그는 분말도(Blaine N0.) 6000인 제품을 사용하였으며, 실리카 흄은 캐나다의 SKW사에서 제조한 분말도가 18,000인 제품을 사용하였다. 또한 바텀에쉬는 한국후라이에쉬시멘트공업(주)에서 공급한 제품을 사용하였다.The material used in the present example was used as one type of ordinary portland cement (OPC) manufactured by Halla Cement, and silica fume and blast furnaceslag were used as subsidiary materials. The blast furnace slag used a product having a powder degree (Blaine N 0. 6000) and silica fume used a product having a powder degree of 18,000 manufactured by SKW of Canada. In addition, bottom ash used a product supplied by Korea Fryash Cement Co., Ltd.

이들 4가지 시료에 대한 화학성분은 다음의 표1에 나타낸 바와 같다.The chemical components of these four samples are shown in Table 1 below.

모래는 5㎜이하의 해사를 사용하였으며, 염분을 제거하기 위해 물로 세척한 후 절건상태를 유지하였다. 모래의 일부를 치환하기 위하여 석산에서 발생되는 석분을 사용하였다.The sand used was less than 5mm, and was washed with water to remove salt and then kept dry. In order to replace part of the sand, stone powder generated from quarries was used.

본 실시예에서 사용한 바텀에쉬는 서천화력발전소에서 폐기/매립되는 것으로서 비중이 2.1, 흡수율이 2.0이었다.The bottom ash used in this example was discarded / buried at the Seocheon thermal power plant, and the specific gravity was 2.1 and the absorption rate was 2.0.

염분을 제거하기 위해 물로 세척한 후 KS F 2526에 규정된 입도분포에 따라 입도를 조절한 후 절건상태로 하여 사용하였다. 바텀에쉬의 입형 및 입도분포는 KS F 2502에 의거하여 체가름 시험 후 각 체에 남아 있는 바텀에쉬의 입도분포별 입형은 표2와 같다.After washing with water to remove the salt, the particle size was adjusted according to the particle size distribution prescribed in KS F 2526, and then used as a dry state. The shape and size distribution of bottom ash are shown in Table 2 according to the particle size distribution of bottom ash remaining in each sieve after sifting test according to KS F 2502.

유동화제는 분산 감수효과가 종래의 계면 활성제보다 감수작용이 우수하고 공기 비연행인 것으로 수밀성, 유동성 및 감수성을 증진시키기 위해 사용하였다. 경기화학공업(주)에서 생산되는 나프탈렌 설포네이트 나트륨염(POWERCON-100)으로 그 규격은 표3과 같다.The fluidizing agent has been used to enhance water tightness, fluidity and susceptibility in that the dispersion sensitivity is superior to conventional surfactants and is air-free. Naphthalene sulfonate sodium salt (POWERCON-100) produced by Kyonggi Chemical Co., Ltd. The specification is shown in Table 3.

배합설계Formulation Design

바텀에쉬를 이용한 인터록킹 블록 제조를 위한 1차 배합비는 인터록킹 블록 생산업체인 P사의 현장배합비를 기준으로 하였다. 시멘트/모래(C/S)비를 1/5로 하고 혼합수량(wt%)을 변화시켜 최고의 인장강도를 얻기 위함이었다. 혼합수량을 20%, 25% 및 30%로 변화시켰으며, 모래와 석분의 비는 거의 1:1로 정하였다. 그 배합비는 표4와 같다.The primary blending ratio for the manufacture of interlocking blocks using bottom ash was based on the on-site blending ratio of P, an interlocking block producer. This was to obtain the best tensile strength by changing the cement / sand (C / S) ratio to 1/5 and changing the mixing amount (wt%). The mixing amount was changed to 20%, 25% and 30%, and the ratio of sand to stone was set at almost 1: 1. The compounding ratio is shown in Table 4.

주) I : 실제 생산공정에서의 배합비Note 1: Mixing ratio in actual production process

2차 배합에서는 C/S비를 1:3 및 1:4로 한 후 혼합수량(wt%)을 50 내지 90%까지 변화시킨 것이다. 이때에는 모래(S)대신 바텀에쉬를 100% 대체하였고, 또한 바텀에쉬를 50%만 대체하여 보기도 하였다. 따라서 무게비로 보았을 때 100% 대체시에는 바텀에쉬가 75%이고, 50% 대체시에는 바텀에쉬가 37.5%에 해당된다. 이들의 배합비는 표5와 같다.In the second formulation, the C / S ratio is 1: 3 and 1: 4, and the mixing amount (wt%) is changed to 50 to 90%. At this time, 100% of bottom ash was replaced by sand (S), and only 50% of bottom ash was also shown. Therefore, the bottom ash is 75% when the weight ratio is 100% and the bottom ash is 37.5% when the weight ratio is 50%. These compounding ratios are shown in Table 5.

주) Ⅱ : 바텀에쉬를 100% 치환한 경우Note Ⅱ: When 100% of bottom ash is substituted

Ⅲ : 바텀에쉬를 50% 치환한 경우Ⅲ: 50% of bottom ash

a : 시멘트 : 골재의 비가 1:3인 경우a: Cement: Aggregate ratio 1: 3

b : 시멘트 : 골재의 비가 1:4인 경우b: Cement: Aggregate ratio 1: 4

3차 배합은 2차 배합설계 실험결과에서 얻어진 적정 혼합수량(wt%)과 성형조건의 배합비를 기준으로 하여 실리카 흄, 고로 슬래그, 탈황석고, 유동화제를 부분적으로 치환 또는 첨가하여 블록의 성능 및 작업성을 높일 수 있는 조건을 찾기 위한 것이다. 그 배합비는 표6과 같다.The tertiary blending was performed by partially replacing or adding silica fume, blast furnace slag, desulfurized gypsum, and a fluidizing agent based on the proper mixing amount (wt%) obtained from the second blending design experiment and the mixing ratio of the molding conditions. To find a condition that can improve workability. The compounding ratio is shown in Table 6.

주) x : 실리카 흄X) silica fume

y : 고로 슬래그y: blast furnace slag

v : 유동화제v: fluidizing agent

z : 탈황석고(보령화력발전소에서 폐기된 부재료임)z: Desulfurized gypsum (subsidiary material discarded at Boryeong Thermal Power Plant)

시편성형Specimen Molding

도1은 본 발명의 실시예를 위한 시편성형 공정도이다. 모든 재료는 중량단위로 계량하여 배합하였다.1 is a specimen molding process diagram for an embodiment of the present invention. All materials were weighed and blended.

재료를 계량 후 비빔판에서 건비빔을 3분간 실시한 후 배합수를 첨가하여 8분간 비빔을 실시하였으며, 유동화제는 배합수에 희석하여 사용하였다. 또한 성형중 남은 시료는 수분의 증발을 방지하기 위하여 공기를 차단하여 보관하였다.After metering the material, the bibimbion was performed for 3 minutes on a bibim plate, followed by bibeam for 8 minutes with the addition of the mixing water, and the fluidizing agent was used after diluting the mixing water. In addition, the remaining sample during molding was stored by blocking the air to prevent evaporation of moisture.

공시체의 제작을 위한 다짐은 2단 다짐을 실시하였으며, 1회 다짐시 다짐봉으로 25회씩 다짐을 실시하였다.The compaction for the production of specimens was carried out in two stages of compaction.

성형은 압축강도 시험기를 이용하였으며, 성형압은 130±1.3㎏/㎠의 압력으로 1차 가압성형을 한 후 몰드를 뒤집어서 동일 압력으로 2차 가압성형하였다. 이는 공시체에 고른 성형압을 전달하기 위해 실시한 것이다. 가압성형한 후 양생실에서 22℃, 24시간(500℃)동안 양생하였으며, 7일과 28일 후 인장강도를 시험하였다.Molding was carried out using a compressive strength tester, the molding pressure was the first pressure molding at a pressure of 130 ± 1.3㎏ / ㎠ and then the mold was turned over and the second pressure molding at the same pressure. This was done to deliver even molding pressure to the specimen. After pressing, the solution was cured in a curing room at 22 ° C. for 24 hours (500 ° C.), and tensile strength was tested after 7 and 28 days.

시험exam

바텀에쉬의 비중 및 흡수율 측정Specific gravity and water absorption of bottom ash

KS F 2504 및 KS F 2529의 규정에 따라 바텀에쉬 일정량을 채취하여 항량이 될 때까지 건조(105℃±5℃)시켜 15 내지 25℃사이의 물 속에 24시간 이상 흡수시킨 후 표면건조 상태가 될 때까지 건조시켜 측정하였다. 다음과 같은 식으로 비중 및 흡수율을 계산한 결과, 비중은 2.1이었고 흡수율은 2.0%이었다.According to the provisions of KS F 2504 and KS F 2529, a certain amount of bottom ash is collected and dried until it reaches a constant volume (105 ℃ ± 5 ℃), absorbed in water between 15 to 25 ℃ for more than 24 hours, and then surface dried. Measured by drying until. The specific gravity and the water absorption were calculated by the following equation. The specific gravity was 2.1 and the water absorption was 2.0%.

또한 육안으로 관찰된 입자는 대단히 단단하였으며 거친 모서리를 가진 입방체 모양을 이루고 있다.In addition, the particles observed with the naked eye are extremely hard and have a cube shape with rough edges.

m1 : 플라스크의 검량선까지 물을 채운 후의 무게 m 1: Weight after filling water to calibration curve of flask

m2 : 시료+플라스크+물의 무게(기포 제거한 후 검량선까지 물을 채운 상태) m 2: Weight of sample + flask + water (with water removed to calibration curve after bubble removal)

ms1 : 건조된 시료의 무게 ms 1: weight of dried sample

md1 :m2 측정 후 시료의 건조 무게 md 1: dry weight of the sample after m 2 measurement

시편제조Specimen Manufacturing

1차 실험은 기존의 생산 공정에서의 배합비를 근거로 모래와 석분만을 사용하여 혼합수량(wt%)을 변화시켜가며 블록을 제조한 후 7일 및 28일 인장강도와 흡수율을 측정하였으며 이는 바텀에쉬를 골재로 대체하였을 경우 비교하기 위해 실시하였다. 2차 실험은 모래와 석분을 50% 및 전량 바텀에쉬로 치환하고 C/S비를 변화시키며 블록을 제조하였다. 3차 실험은 2차 실험에서 얻어진 결과를 바탕으로 최적의 C/S비, 혼합수량(wt%) 및 성형조건을 결정한 후, 시멘트 첨가량을 줄이기 위해 실리카 흄, 고로 슬래그 및 탈황석고를 각각 첨가하여 인장강도 및 흡수율을 측정하였으며, 유동화제를 첨가하여 콘크리트에 유동성을 부여하여 인장강도 및 흡수율을 측정하였다.In the first experiment, based on the mixing ratio in the existing production process, only the sand and stone powder were used to change the mixing amount (wt%), and the tensile strength and the absorption were measured for 7 days and 28 days after the block was manufactured. This was done to compare when the ash was replaced with aggregate. In the second experiment, sand and stone powder were replaced with 50% and total bottom ash, and the C / S ratio was changed to prepare blocks. In the third experiment, after determining the optimal C / S ratio, mixing amount (wt%) and molding conditions based on the results obtained in the second experiment, silica fume, blast furnace slag, and desulfurized gypsum were added to reduce the amount of cement. Tensile strength and water absorption were measured, and fluidity was added to the concrete by adding a fluidizing agent to measure tensile strength and water absorption.

인장강도 및 흡수율 측정Tensile Strength and Absorption Rate Measurement

인장강도는 브라지리안 시험법을 택하였고, 시험 방법은 도2에 나타내었으며, 이를 측정하기 위하여 ψ70㎜×140㎜의 원형 공시체 몰드를 사용하여 1배치당 공시체 6개씩 제작하였다.Tensile strength was selected by the Brazilian test method, and the test method is shown in FIG. 2. Six specimens were prepared per batch using a circular specimen mold of ψ70 mm × 140 mm.

인장강도는 7일과 28일 인장강도를 측정하였고, 인장강도 측정시 분당 8 내지 12㎏/㎠의 압력으로 가압하였다.Tensile strength was measured for 7 days and 28 days tensile strength, the pressure was measured at a pressure of 8 to 12kg / ㎠ per minute.

P: 압 력 P : Pressure

d: 공시체의 지름 d : diameter of specimen

l: 공시체의 길이 l : length of specimen

흡수율은 KS F 4419에 의거하여 공시체를 100 내지 115℃에서 24시간 이상 건조시킨 후 무게를 측정한 후 공시체를 24시간 이상 물에 침수시킨 후 꺼내어 표면수를 제거한 후 무게를 측정하였다. 공시체의 흡수율 측정을 위한 계산 방법은다음과 같다.Absorption rate was measured by drying the specimen at 100 to 115 ℃ for 24 hours or more according to KS F 4419 and then weighed after removing the surface water by immersing the specimen in water for 24 hours or more. The calculation method for measuring the water absorption of the specimen is as follows.

A : 시료의 포화무게A: Saturation weight of the sample

B : 시료의 건조무게B: dry weight of the sample

인장강도 및 흡수율 변화Tensile Strength and Absorption Rate Change

일반 골재응용 (1차시험)General aggregate application (1st test)

표7 및 도3에서 보는 바와 같이 1차 배합 조건으로 실험한 결과에서는 혼합수량(wt%)이 증가할수록 인장강도는 증가하였지만 7일에서 28일 인장강도 증진폭은 큰 차이가 발생하지 않았으며, 흡수율은 혼합수량(wt%)이 증가할수록 낮아졌다. 일반적으로 최적 혼합수량 이상에서 혼합수량(wt%)을 변화시켰을 때 혼합수량이 30%까지 증가하더라도 인장강도가 증가한다. 이러한 현상은 바텀에쉬골재가 포졸란성을 가지고 있기 때문에 어느 정도까지는 흡수성을 요구하기 때문으로 생각된다.As shown in Table 7 and FIG. 3, the results of the experiments in the first compounding condition showed that the tensile strength increased as the mixing amount (wt%) increased, but the tensile strength enhancement width of the 7th to 28th day was not significantly different. The water absorption decreased as the amount of mixed water (wt%) increased. In general, when the mixing amount (wt%) is changed above the optimum mixing amount, the tensile strength increases even if the mixing amount increases to 30%. This phenomenon is considered because the bottom ash aggregate has a pozzolanicity, so it requires absorption to some extent.

바텀에쉬의 골재 치환 (2차시험)Aggregate replacement of bottom ash (secondary test)

골재를 바텀에쉬로 치환한 2차 배합에 따른 결과는 표8 및 표9와 도4 내지 도9에 나타내었다.The results of the secondary formulation in which the aggregate was replaced with bottom ash are shown in Table 8 and Table 9 and FIGS. 4 to 9.

바텀에쉬를 100% 치환하였을 경우, C/S비가 1:3에서 1:4로 증가할 경우 인장강도는 현저하게 낮아지는 경향을 나타냈다. 흡수율 또한 C/S비 증가에 따라 증가하였다. 이는 결합재인 시멘트 양이 감소함으로써 인장강도 역시 감소된다고 할 수 있다. 흡수율은 바텀에쉬가 다공성으로 많은 양의 수분을 보유할 수 있는 능력이 커져 바텀에쉬의 양이 증가함에 따라 흡수율 또한 증가된 것으로 보인다.When 100% of the bottom ash was substituted, the tensile strength tended to be significantly lowered when the C / S ratio increased from 1: 3 to 1: 4. Absorption rate also increased with increasing C / S ratio. This can be said that the tensile strength is also reduced by reducing the amount of cement as a binder. Absorption rate seems to increase as the amount of bottom ash increases as the capacity of the bottom ash becomes porous and retains a large amount of water.

바텀에쉬를 50% 치환하였을 경우, C/S비가 1:3에서 1:4로 증가할 경우 인장강도는 낮아지는 경향을 나타냈으며, C/S비가 증가함에 따라 흡수율은 높아졌다. 이는 모래 자체가 가지는 강도가 바텀에쉬보다 커서 발생한 결과로 보여지며 시멘트 함유량이 그만큼 작아졌기 때문으로 생각된다.When 50% of the bottom ash was substituted, the tensile strength tended to decrease when the C / S ratio increased from 1: 3 to 1: 4, and the absorption rate increased as the C / S ratio increased. This is because the strength of sand itself is greater than bottom ash, and it is considered that cement content is so small.

한편, 바텀에쉬가 100%일 때의 인장강도 증진폭은 바텀에쉬 50%를 사용하였을 때보다 커졌다. 이는 바텀에쉬가 포졸란 특성을 가지고 있어 강도 증진의 상당한 역할을 하는 것으로 여겨진다.On the other hand, when the bottom ash is 100%, the tensile strength enhancement width is larger than when the bottom ash is 50%. It is believed that bottom ash has a pozzolanic property and plays a significant role in enhancing strength.

바텀에쉬를 100% 사용하였을 때와 바텀에쉬를 50% 사용하였을 때의 혼합수량(wt%) 변화에 따른 인장강도와 흡수율 변화를 도6 내지 도9에 나타내었다.6 to 9 show changes in tensile strength and water absorption according to the amount of mixed water (wt%) when the bottom ash is used at 100% and the bottom ash is used at 50%.

도6에서 보는 바와 같이 바텀에쉬를 100% 치환하였을 경우 C/S비가 1:3에서는 혼합수량(wt%)이 증가할수록 인장강도는 서서히 증가하는 경향을 나타냈다. 그러나 흡수율은 혼합수량(wt%)이 증가할수록 낮아졌으며, 혼합수량이 70%에서 80%로 증가하는 구간에서 일정한 흡수율 곡선이 나타났다. 도7에서 보는 바와 같이 C/S비가 1:4일 경우 역시 혼합수량(wt%)이 증가할수록 인장강도는 증가하였으나, 강도 증진폭은 C/S비가 1:3일 경우보다 큰 폭으로 증가하였고 혼합수량(wt%)이 증가할수록 강도 증진폭도 함께 증가하는 경향을 나타내었다. 반면 흡수율은 혼합수량(wt%)의 증가에 따라 서서히 낮아졌으며 혼합수량이 80% 내지 90%사이에서는 그 차가 완만해짐을 보였다. 이러한 현상도 시멘트 함유량에 따라 강도의 증감에 직접적인 영향을 미치고 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 6, when 100% of the bottom ash was substituted, the tensile strength gradually increased as the mixing amount (wt%) increased at a C / S ratio of 1: 3. However, the water absorption decreased as the amount of mixed water increased (wt%), and a constant water absorption curve appeared in the range where the amount of mixed water increased from 70% to 80%. As shown in FIG. 7, when the C / S ratio is 1: 4, the tensile strength also increases as the amount of mixture (wt%) increases, but the strength increase range is significantly larger than when the C / S ratio is 1: 3. As the mixing amount (wt%) increased, the strength enhancement width also increased. On the other hand, the water absorption was gradually lowered with the increase in the amount of mixed water (wt%) and the difference was slowed between 80% and 90%. It can be seen that this phenomenon also directly affects the increase and decrease of the strength depending on the cement content.

도8에서 보는 바와 같이 바텀에쉬를 50% 치환하였을 경우, C/S비가 1:3에서도 혼합수량(wt%)이 증가할수록 인장강도는 증가하였다. 흡수율 역시 혼합수량(wt%)이 증가할수록 낮아졌으며, 혼합수량(wt%)이 50% 내지 60%사이의 구간에서는 완만한 차이를 보이며 감소하였다. 도9에서 보는 바와 같이 C/S비가 1:4일 경우 역시 혼합수량이 증가함에 따라 인장강도는 일정하게 증가하였으며, 흡수율은 낮아졌다.As shown in FIG. 8, when 50% of the bottom ash was substituted, the tensile strength increased as the mixing amount (wt%) increased even at a C / S ratio of 1: 3. Absorption rate also decreased as the amount of mixed water (wt%) increased, and the amount of mixed water (wt%) decreased with a gentle difference in the interval between 50% and 60%. As shown in FIG. 9, when the C / S ratio is 1: 4, the tensile strength is constantly increased as the mixing amount increases, and the absorption rate is lowered.

C/S비가 1:3 및 1:4일 경우 모두 혼합수량(wt%)이 증가할수록 인장강도는 증가하고 있으나 흡수율은 낮아지는 것을 알 수 있다. 이것은 바텀에쉬의 특수한 성격 즉, 포졸란 특성을 가지고 있어 장기적으로 강도가 증가하는 것으로 생각된다.In the case where the C / S ratio is 1: 3 and 1: 4, the tensile strength increases as the mixing amount (wt%) increases, but the absorption rate decreases. It has the special characteristic of bottom ash, that is, pozzolanic, which is considered to increase strength in the long term.

C/S비가 1:3일 경우 바텀에쉬를 100% 치환하였을 때와 혼합수량(wt%) 90% 이상과 바텀에쉬를 50% 치환하였을 때에는 혼합수량(wt%)이 70% 이상에서는 성형이 불가능하였다. 동시에 C/S비가 1:4일 경우 바텀에쉬를 50% 치환하였을 때에 혼합수량(wt%)이 80% 이상에서도 성형이 불가능하였다. 이것은 가압성형으로 인하여 배합수가 분리되었기 때문이다. 따라서 성형압이 커질수록 성형이 가능한 혼합수량(wt%)이 각 10%씩 낮은 것을 각 조건에서 하나씩 선택하였다.When the C / S ratio is 1: 3, molding is not possible when the bottom ash is 100% substituted, when the mixing amount (wt%) is 90% or more and the bottom ash is 50% when the mixing amount (wt%) is 70% or more. It was. At the same time, when the C / S ratio is 1: 4, when the bottom ash is replaced by 50%, molding is impossible even when the mixing amount (wt%) is 80% or more. This is because the compounded water was separated due to the press molding. Therefore, as the molding pressure increases, the mixing amount (wt%) that can be molded is selected one by one under each condition by 10%.

포졸란 물질의 시멘트 대체Cement substitution of pozzolanic materials

3차 배합실험에서는 2차 실험에서 얻어진 결과를 근거로 하여 시료번호 Ⅱa-3, Ⅱb-4, Ⅲa-2, Ⅲb-3의 4종류를 선택하였다. 여기에 고로 슬래그 및 시멘트의 10%를 실리카 흄으로 치환한 경우와 유동화제를 시멘트의 양에 1%를 사용하였을 때의 결과를 표10 내지 표12와 도10 내지 도12에 나타내었다.In the third blending experiment, four types of sample numbers IIa-3, IIb-4, IIIa-2, and IIIb-3 were selected based on the results obtained in the second experiment. Here, the results of replacing 10% of the blast furnace slag and cement with silica fume and 1% of the fluidizing agent in the amount of cement are shown in Tables 10 to 12 and FIGS. 10 to 12.

또한 도13 내지 도16에서는 각 배합별로 혼화재가 인장강도 및 흡수율에 미치는 영향을 비교하였다. 실리카 흄은 다른 혼화재를 첨가한 경우보다 인장강도는 높게 나타났으나, 반면 흡수율은 높았다. 고로 슬래그를 치환한 경우는 혼화재를 첨가하지 않았을 경우와 인장강도는 비슷하거나 낮았지만, 흡수율은 다른 혼화재 및 이를 첨가하지 않은 것보다 낮게 나타났다. 일반적으로 포졸란성 물질을 소량 첨가하게 되면 인장강도가 증가하고 있음을 알 수 있다. 이는 물질이 시멘트와의 수화반응이 꾸준히 계속되는 결과로 생각된다.In addition, in FIG. 13 to FIG. 16, the effects of the admixture on the tensile strength and the water absorption of each compound were compared. Silica fume exhibited higher tensile strength than that of other admixtures, while absorbance was higher. In the case of blast furnace slag replacement, the tensile strength was similar or lower than that of the absence of the admixture, but the absorption rate was lower than that of the other admixture and the addition of the admixture. In general, it can be seen that the addition of a small amount of pozzolanic material increases the tensile strength. This is thought to be the result of the continual hydration of the material with the cement.

표10 및 도10에서 보는 바와 같이 시멘트의 10%를 실리카 흄으로 치환하였을 경우에는 인장강도는 증가하였지만, C/S비가 1:3에서 1:4로 증가할 때 실리카 흄이 강도에 미치는 영향은 현격하게 줄어들어 강도에 큰 영향을 미치지는 못하였다. 이러한 현상은 비록 실리카 흄이 활성포졸란 일지라도 적절한 시멘트 물질이 혼합되어야 함을 알 수 있다. 그리고 흡수율은 실리카 흄을 치환하지 않았을 경우보다 증가하였다.As shown in Table 10 and FIG. 10, when 10% of cement was replaced with silica fume, tensile strength increased, but the effect of silica fume on strength was increased when C / S ratio increased from 1: 3 to 1: 4. Significantly reduced, did not significantly affect the strength. This phenomenon shows that even if the silica fume is activated pozzolanic, the appropriate cement material must be mixed. And the water absorption was increased than when the silica fume was not substituted.

표11 및 도11에서 보는 바와 같이 1:3 배합비에서 기본 시멘트양의 10%를 고로 슬래그로로 대체(2.5%)하였을 경우에 인장강도는 약간 감소하는 경향을 나타냈다. 이러한 강도는 아직도 바텀에쉬 골재의 양이 많았기 때문이다. 그러나 같은 양(2.5%)을 대체하고 바텀에쉬의 양을 모래와 바텀에쉬의 비를 1:1로 적정 배합하게 되면 인장강도는 상대적으로 증가한다. 동시에 흡수율도 바텀에쉬골재만 사용하였을 때의 14.3%보다 바텀에쉬와 모래를 1:1로 배합하면 10.4%로 낮아진다. 따라서 고로 슬래그를 시멘트 대체물질로 사용하려면 적어도 바텀에쉬와 모래 첨가량을 조절할 필요가 있다. 이러한 현상은 시멘트 : 모래의 비가 1:4가 되더라도 1:3과 같은 경향을 보여주었다.As shown in Table 11 and FIG. 11, when 10% of the amount of basic cement was replaced by blast furnace slag (2.5%) at a ratio of 1: 3, tensile strength tended to decrease slightly. This strength is due to the large amount of bottom ash aggregate. However, when the same amount (2.5%) is substituted and the amount of bottom ash is properly mixed with sand to bottom ash in a ratio of 1: 1, the tensile strength is relatively increased. At the same time, the absorption rate is lowered to 10.4% by combining bottom ash and sand in a ratio of 14.3% when only bottom ash aggregate is used. Therefore, to use blast furnace slag as a cement substitute, it is necessary to at least adjust the amount of bottom ash and sand added. This phenomenon showed the same tendency as 1: 3 even if the cement: sand ratio was 1: 4.

표12 및 도12에서 보는 바와 같이 C/S비가 1:3이나 1:4일 때라도 유동화제를 1% 첨가하였을 경우 인장강도는 바텀에쉬의 치환 량에 관계없이 일정한 기울기로 증가하는 경향을 나타냈으며, 흡수율도 전체적으로 감소하였다. 이러한 현상은 첨가물량을 최소화하고 유동성으로 인한 각 입자의 최대한에 충진성 증가로 풀이된다. 따라서 첨가되는 물량도 최소화되기 때문에 흡수율도 감소현상을 보인다고 생각된다.As shown in Table 12 and FIG. 12, even when the C / S ratio was 1: 3 or 1: 4, when 1% of the fluidizing agent was added, the tensile strength increased with a constant slope regardless of the amount of bottom ash substitution. As a result, the water absorption was also decreased overall. This phenomenon is solved by minimizing the amount of additives and increasing fillability to the maximum of each particle due to fluidity. Therefore, it is thought that water absorption is also reduced since the amount of added water is minimized.

유동화제를 사용한 것 중에서 성형조건, 인장강도 및 흡수율이 좋은 C/S비가 1:3, 혼합수량(wt%)이 70%인 것을 선택하여 탈황석고를 시멘트의 5%, 10%, 20%씩 치환하여 실험한 결과를 표13 및 도17에 나타내었다.Desulfurization gypsum was selected from 5%, 10%, and 20% of cement by using the fluidizing agent with a C / S ratio of 1: 3 with good molding conditions, tensile strength, and water absorption rate and 70% of mixed amount (wt%). The results of the substitution experiments are shown in Table 13 and FIG. 17.

표13 및 도17에서 보는 바와 같이 1:3 배합비중 유동화제를 1% 첨가하고 시멘트 양의 5%, 10%, 20%를 탈황석고로 대체하였을 때 인장강도는 변화하였다. 즉, 탈황석고를 5% 첨가할 때는 인장강도가 기본 배합시의 17.8 ㎏/㎠에서 21.5㎏/㎠로 증가하였다. 이것은 시멘트와 석고와의 반응에 따라서 에트린자이트 생성량이 증가하고, 아울러 석고가 C3S(3CaO·SiO2) 및 C2S(2CaO·SiO2)의 수화를 촉진하는 효과에 따라서 감소가 향상되었다고 판단된다. 그러나 탈황석고를 10% 첨가할 때에는 인장강도가 약간 감소되어 20.3㎏/㎠로 되었고, 다시 탈황석고를 20% 첨가하면 인장강도가 13.0㎏/㎠로 급격히 감소되었다. 흡수율 변화에서는 탈황석고 첨가량이 증가될수록 흡수율이 상대적으로 감소하였다. 이러한 경향은 일반적으로 나타내는 현상, 즉 강도증가와 흡수율 감소현상과는 매우 상이하다는 것이 본 연구에서 얻은 중요한 결과이다. 따라서 1:3 기본배합에서 시멘트 양에 5%까지만 탈황석고로 대체하면 약 20%의 인장강도가 증가하게 된다.As shown in Table 13 and Figure 17, the tensile strength was changed when 1% of a 1: 3 compounding fluidizing agent was added and 5%, 10%, and 20% of the cement content was replaced with desulfurized gypsum. That is, when 5% of desulfurized gypsum was added, the tensile strength increased from 17.8 kg / cm 2 at the time of basic blending to 21.5 kg / cm 2. This is due to the reaction between cement and gypsum, and the amount of ethrinite produced increases, and also decreases with the effect of gypsum promoting hydration of C 3 S (3CaO · SiO 2 ) and C 2 S (2CaO · SiO 2 ). I think it improved. However, when 10% of desulfurized gypsum was added, the tensile strength decreased slightly to 20.3㎏ / ㎠, and when 20% of desulfurized gypsum was added, the tensile strength rapidly decreased to 13.0㎏ / ㎠. In the change of water absorption rate, the absorption rate decreased with increasing amount of desulfurized gypsum. The important result of this study is that this tendency is very different from the general phenomenon, namely the increase in strength and the decrease in absorption rate. Therefore, if only 5% of desulfurized gypsum is replaced with 1% of cement in the 1: 3 basic formulation, the tensile strength of about 20% is increased.

벽돌 제조Brick manufacturing

1차 시험1st test

바텀에쉬 골재의 대체와 포졸란 물질의 대체시험(인장강도 및 흡수율) 결과를 근거로 하여 인터록킹 블록을 실제로 제조하기 위하여 4가지 선정하였다. 이들의 성형조건이 적합하도록 배합비에 따라 물의 양을 정하고 U-TYPE 인터록킹 블록을 수동 프레스에서 가압성형하였다. 아래에 유동화제의 양은 시멘트의 양에 1%로 하였다. 성형 후 7일과 28일 양생(자연 및 증기) 후 압축강도 측정 결과를 표14 및 도18에 나타내었다.Based on the results of the replacement of the bottom ash aggregate and the substitution test (tensile strength and absorption) of the pozzolanic material, four choices were made to actually manufacture the interlocking block. The amount of water was determined according to the mixing ratio so that these molding conditions were suitable, and the U-TYPE interlocking block was press-molded by a manual press. The amount of fluidizing agent below was 1% of the amount of cement. The compressive strength measurement results after curing (natural and steam) for 7 days and 28 days after molding are shown in Table 14 and FIG.

1차 실험의 N0.1과 N0.2를 살펴보면 탈황석고 2.5%를 첨가하여 자연양생한 N0.1보다 탈황석고를 첨가하지 않은 자연양생한 N0.2의 압축강도가 높게 나타났으며, 증기양생에서는 탈황석고를 첨가한 N0.1이 압축강도가 현저한 차이로 높게 나타났다. 석분으로서 바텀에쉬로 일부 치환한 경우와 실리카 흄으로 시멘트의 일부를 치환한 경우 모두 N0.2 보다 높은 압축강도를 나타냈다. 이는 시멘트와 실리카 흄의 활발한 Pozzolan 수화반응으로 C-S-H(Calcium Silicate Hydrate)와 C-A-H(Calcium Aluminate Hydrate)의 수화생성물 발달로 압축강도가 증가되는 현상이다.Looking at the primary and N 0 .1 N 0 .2 experiment appeared compressive strength of N 0 .2 a natural cure without the addition of desulfurization gypsum than N 0 .1 natural cure by adding 2.5% higher desulfurization gypsum was, N 0 .1 addition of desulfurization gypsum in the steam curing was higher as the difference between the compressive strength remarkable. If a stone dust from replacing some part of the cement in the case is replaced with silica fume by a bottom Ashton all exhibited a high compressive strength than N 0 .2. This is a phenomenon in which the compressive strength is increased by the development of hydration products of Calcium Silicate Hydrate (CSH) and Calcium Aluminate Hydrate (CAH) by active Pozzolan hydration of cement and silica fume.

2차 시험2nd test

블록 제조의 1차 실험 결과를 근거로 하여 비교적 경제적이고 강도가 높은 배합(N0.1)을 선택하여 시멘트 양을 단계적으로 탈황석고로 대체하면서 혼합수량(wt%)을 변화시키고, 유동화제(시멘트 양에 0.49%)를 첨가하여 강도시험을 하였다. 이 2차 시험의 배합비와 압축강도 측정결과는 표15와 도19에 나타내었다.Block based on the primary results of the selection made by a relatively economical and has high formulation (0 .1 N) strength cement amount and gradually changing the mixing quantities (wt%) and replaced with a desulfurization gypsum, flow agents ( 0.49%) was added to the cement to test the strength. The compounding ratio and compressive strength measurement results of this secondary test are shown in Table 15 and FIG.

압축강도결과를 살펴보면 시멘트 양을 일정하게 감소시키면서 탈황석고를 상대적으로 증가시키고, 유동화제의 첨가량을 1%에서 0.49%로 하였을 때,혼합수량(wt%)은 탈황석고 양이 증가함에 따라 첨가물량(59.0%)에서 42.0 내지 44.0%로 크게 감소하였다. 일반적으로 7일, 28일 압축강도는 증기양생일 때가 자연양생보다 높게 나타났으며, 7일 강도에서 28일이 양생되었을 때도 압축강도는 여전히 증가하였다. 이 결과는 증기양생의 경우 수화반응에 따른 수화 물질의 발달로 생각된다. 그러나 탈황석고의 양이 시멘트 대체물질로 증가할수록 압축강도가 감소되고 있음을 알 수 있다. 이는 탈황석고가 적은 량(2.5 내지 5.0%)일 때에는 시멘트 수화반응에 도움을 주고 있으나 그 이상으로 시멘트를 대체하게 되면 시멘트 수화반응에 크게 영향을 주지 아니한다고 생각된다. 따라서 탈황석고를 시멘트 대체물질로 활용하고자 할 때는 인터록킹 제품에서 요구하는 강도에 부합되도록 적절한 양을 선택적으로 사용하여야 한다.The results of the compressive strength show that desulfurized gypsum is relatively increased while the amount of cement is constantly reduced, and when the amount of fluidizing agent is added from 1% to 0.49%, the amount of mixed water (wt%) is increased as the amount of desulfurized gypsum increases. (59.0%) was greatly reduced from 42.0 to 44.0%. In general, the 7- and 28-day compressive strengths were higher than those of natural curing in the case of steam curing, and the compressive strength was still increased when 28 days were cured in the 7-day strength. This result is thought to be the development of hydration material in the case of steam curing according to the hydration reaction. However, it can be seen that the compressive strength decreases as the amount of desulfurized gypsum increases with cement substitutes. This is helpful to the cement hydration reaction when the amount of desulfurized gypsum (2.5 to 5.0%), but it is thought that replacing the cement more than it does not significantly affect the cement hydration reaction. Therefore, when desulfurized gypsum is to be used as a cement substitute, an appropriate amount should be selectively used to meet the strength required for interlocking products.

3차 시험3rd test

2차 블록제조 실험을 근거로, N0.1과 N0.6를 선택하여 수분과 양생조건을 다르게 하면서 7일과 28일 압축강도와 인장강도를 조사하였다.A secondary basis for production test block, select N 0 N 0 .1 and .6 to and different from the water and curing conditions were examined 7 and 28 day compressive strength and tensile strength.

표16에서 보는 바와 같이 일반적으로 탈황석고의 첨가량에 따라 강도의 차이는 매우 현저하다. 탈황석고 10.0%를 시멘트에 대체하였을 때의 인장 및 압축강도는 탈황석고 2.5%를 대체하였을 때의 강도보다 100%이상 감소되었음을 알 수 있다. 따라서 탈황석고로 시멘트를 대체하기 위해서는 2.5 내지 5.0%가 적정한 양임을 알 수 있다. 시멘트를 탈황석고로 대체하였을 때 수분의 첨가량에 의해서도 강도가 변화됨을 알 수 있다. 수분이 40.0%일 때보다 42.0%일 때가 가장 높은 강도를 나타내었으며, 44.0%로 수분을 증가시키면 강도는 상대적으로 감소된다. 그러므로 생산과정에서 최고의 강도를 얻기 위해서 적정량의 수분(Optimum Water Content)조절이 절대적이다. No.7이나 No.8 두 개의 배합에서 모두 42.0%가 수분이 적정량이다. 탈황석고로 시멘트를 대체하고 증기 양생온도를 60℃, 80℃, 100℃로 증가시킬 때에도 강도는 변화하였다. 60℃에서 가장 높은 강도발현을 나타냈으며 온도가 증가할수록 강도발현에는 크게 도움을 주지 못하였다. 따라서 탈황석고로 시멘트를 대체하고 바텀에쉬를 골재로 배합한 시험 No.1 인터록킹 블록은 증기 양생온도를 60℃, 수분을 42.0%로 조절하였을 때 KS F 4419에 만족할 수 있음을 보여주었다.As shown in Table 16, in general, the difference in strength is very significant depending on the amount of desulfurized gypsum added. Tensile and compressive strength of 10.0% desulfurized gypsum replaced by cement was reduced by more than 100% from that of 2.5% desulfurized gypsum. Therefore, in order to replace cement with desulfurized gypsum, it can be seen that 2.5 to 5.0% is an appropriate amount. When the cement is replaced with desulfurized gypsum, it can be seen that the strength is also changed by the amount of water added. The highest strength was at 42.0% than at 40.0%, and the strength was relatively decreased when the moisture was increased to 44.0%. Therefore, in order to obtain the best strength in the production process, it is absolutely necessary to control the optimum amount of water (Optimum Water Content). In both No.7 and No.8 combinations, 42.0% of water is the proper amount. The strength was also changed when desulfurized gypsum was replaced with cement and steam curing temperatures were increased to 60, 80 and 100 ° C. It showed the highest intensity expression at 60 ℃ and did not help the strength expression with increasing temperature. Therefore, Test No.1 interlocking block, which replaced cement with desulfurized gypsum and formulated bottom ash as aggregate, showed that KS F 4419 can be satisfied when steam curing temperature is controlled at 60 ℃ and moisture at 42.0%.

이상은 바텀에쉬를 이용한 콘크리트, 그 콘크리트를 사용하여 제조된 인터록킹 블록과 그 제조방법에 대하여 설명하였지만, 본 실시예에서 설명된 콘크리트는 인터록킹 블록뿐만 아니라 호안블록, 킹블록, 벽돌, 침목, 흄관, 전주, 파일 등 콘크리트로서 성형되는 제품에 이용될 수 있다.The above described concrete using bottom ash, an interlocking block manufactured using the concrete, and a method of manufacturing the same, but the concrete described in this embodiment is not only an interlocking block but also a raft block, a king block, a brick, a sleeper, It can be used for products that are molded as concrete such as fume pipes, poles and piles.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 화력발전소에서 배출되는 산업폐기물인 바텀에쉬를 사용하기 위하여 많은 에너지를 소비하지 않고 다량 사용할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect that a large amount of energy can be used without consuming much energy in order to use bottom ash, which is industrial waste discharged from a thermal power plant.

또한, 바텀에쉬를 콘크리트의 골재로 사용한 경우 콘크리트가 건축자재에서 필요로 하는 흡수율, 배합비, 입도, 압력, 강도 등을 달성할 수 있는 효과가 있는 것이다.In addition, when the bottom ash is used as the aggregate of concrete, the concrete has the effect of achieving the absorption rate, compounding ratio, particle size, pressure, strength, etc. required by the building materials.

Claims (15)

시멘트 18.0wt%이상 22.5wt%이하, 혼화재 2.0wt%이상 2.5wt%이하, 골재 75.0wt%이상 80.0wt%이하이고, 혼합수량은 50wt%이상 70wt%이하의 비율로 배합한 것을 특징으로 하는 콘크리트제품.Cement 18.0wt% or more, 22.5wt% or less, admixture 2.0wt% or more and 2.5wt% or less, aggregate 75.0wt% or more and 80.0wt% or less, and the mixing amount is 50wt% or more and 70wt% or less product. 제1항에 있어서, 골재는 모래와 바텀에쉬이고, 모래와 바텀에쉬의 wt%가 동일한 것을 특징으로 하는 콘크리트제품.The concrete product according to claim 1, wherein the aggregate is sand and bottom ash, and wt% of sand and bottom ash is the same. 제2항에 있어서, 혼화재는 고로 슬래그인 것을 특징으로 하는 콘크리트제품.The concrete product according to claim 2, wherein the admixture is blast furnace slag. 제2항 또는 제3항에 있어서, 혼합수량은 50wt%의 비율로 배합한 것을 특징으로 하는 콘크리트제품.The concrete product according to claim 2 or 3, wherein the mixing amount is blended at a rate of 50 wt%. 시멘트 20.0wt%이상 25.0wt%이하, 골재 75.0wt%이상 80.0wt%이하로 배합하고, 이 배합에 유동화제 1%를 첨가하며, 혼합수량은 50wt%이상 70wt%이하의 비율로 배합한 것을 특징으로 하는 콘크리트제품.20.0 wt% or more of cement, 25.0 wt% or less, aggregate 75.0 wt% or more and 80.0 wt% or less, and 1% of a fluidizing agent is added to the blend, and the mixing amount is blended at a ratio of 50 wt% or more and 70 wt% or less. Concrete products 제5항에 있어서, 골재는 모래와 바텀에쉬이고, 모래와 바텀에쉬의 wt%가 동일한 것을 특징으로 하는 콘크리트제품.6. The concrete product according to claim 5, wherein the aggregate is sand and bottom ash, and the wt% of sand and bottom ash is the same. 제6항에 있어서, 혼합수량은 50wt%의 비율로 배합한 것을 특징으로 하는 콘크리트제품.The concrete product according to claim 6, wherein the mixing amount is blended at a rate of 50wt%. 시멘트 22.5wt%이상 23.75wt%이하, 혼화재 1.25wt%이상 10.0wt%이하, 골재 75.0wt%로 배합하고, 이 배합에 유동화제 1%이하를 첨가한 것을 특징으로 하는 콘크리트제품.A concrete product comprising at least 22.5 wt% of cement and at most 23.75 wt%, at least 1.25 wt% of admixture, at least 10.0 wt% of aggregate, and at least 75.0 wt% of aggregate. 제8항에 있어서, 혼화재는 탈황석고이고, 골재는 바텀에쉬인 것을 특징으로 하는 콘크리트제품.The concrete product according to claim 8, wherein the admixture is desulfurized gypsum and the aggregate is bottom ash. 제9항에 있어서, 유동화제는 0.49%이고, 혼합수량은 42.0wt%이상 44.0wt%의 비율로 배합한 것을 특징으로 하는 콘크리트제품.10. The concrete product according to claim 9, wherein the fluidizing agent is 0.49%, and the mixing amount is blended at a ratio of 42.0 wt% or more and 44.0 wt%. 제9항에 있어서, 시멘트는 22.5wt%이고, 탈황석고는 2.5wt%이상 7.0wt%이하이며, 혼합수량은 40.0wt%이상 44.0wt%의 비율로 배합한 것을 특징으로 하는 콘크리트제품.10. The concrete product according to claim 9, wherein the cement is 22.5 wt%, the desulfurized gypsum is 2.5 wt% or more and 7.0 wt% or less, and the mixing amount is 40.0 wt% or more and 44.0 wt%. 제11항에 있어서, 혼합수량은 42.0wt%의 비율로 배합한 것을 특징으로 하는 콘크리트제품.12. The concrete product according to claim 11, wherein the mixing amount is blended at a ratio of 42.0 wt%. 제8항에 있어서, 혼화재는 실리카 흄이고, 골재는 석분과 바텀에쉬이며, 석분과 바텀에쉬의 wt%가 동일한 것을 특징으로 하는 콘크리트제품.The concrete product according to claim 8, wherein the admixture is silica fume, the aggregate is stone powder and bottom ash, and the wt% of the stone powder and bottom ash is the same. 시멘트 22.5wt%, 탈황석고 2.5wt%이상 5.0wt%이하, 바텀에쉬 75.0wt%이고, 유동화제 0.49%를 첨가한 후 혼합수량을 42.0wt%의 비율로 배합한 콘크리트를 필요로 하는 형상으로 성형하고, 이 성형물을 60℃의 온도로 증기양생한 것을 특징으로 하는 콘크리트제품.22.5wt% of cement, 2.5wt% of desulphurized gypsum, 5.0wt% or less, bottom ash 75.0wt%, and after adding 0.49% of fluidizing agent, it is molded into a shape that requires concrete mixed with 42.0wt% of water. And, the concrete product, characterized in that the molding was steam cured at a temperature of 60 ℃. 시멘트 22.5wt%, 탈황석고 2.5wt%이상 5.0wt%이하, 바텀에쉬 75.0wt%이고, 유동화제 0.49%를 첨가한 후 혼합수량을 42.0wt%의 비율로 배합한 콘크리트를 필요로 하는 형상으로 성형하는 공정과 상기 공정에서 성형된 성형물을 60℃의 온도로 증기양생하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트제품의 제조방법.22.5wt% of cement, 2.5wt% of desulphurized gypsum, 5.0wt% or less, bottom ash 75.0wt%, and after adding 0.49% of fluidizing agent, it is molded into a shape that requires concrete mixed with 42.0wt% of water. And a step of steam curing the molded article formed in the process to a temperature of 60 ℃.
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