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Utilization of Ready-mixed Concrete Recycling Water Mixed with Hot-rolled Slag Containing C12A7 and Application Characteristics of Cement Mortar

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1. 서 론

레미콘 산업은 1960년대 이후 미국 및 일본을 비롯하여 건설의 붐을 타고 성장하기 시작하였으며, 레미콘 생산 공장 수 및 생산량 또한 비례하여 증가하였다. 국내의 경우 레미콘 산업은 1965년 도 입 이후 현재까지 국가 건설산업의 발전을 담당하며 현재 약 1083 개 공장의 레미콘 생산량은 147백만m3의 출하량을 기록하고 있다.

Korea Federation of Ready mixed Concrete Industry Cooperatives (2019)에 따르면, 생산 공장 수 증가 및 생산량의 증가에 따라 레미 콘 회수수 발생량 또한 비례하여 증가하고 있다. 회수수의 발생량 은 Shin(2002)에 따르면 레미콘 1m3 당 회수수는 약 0.2톤으로 추정할 수 있으며, 레미콘 생산량과 비례하여 발생량은 증가됨을 알 수 있다. 레미콘 생산의 경우 회수수의 발생은 필연적인 산물이며, 이에 따른 환경오염 방지 및 자원의 효율적인 활용대책은 시급히 해결 해야만 하는 중요한 과제이다(Yoon et al. 1993). 최근 레미콘 공장에서 발생하는 회수수를 안정적으로 사용해 제품의 품질을 높이고 원가를 절감하는 동시에 환경을 보호해야 한다는 여론이 일고 있다. 현재 각 레미콘 공장에서 발생하는 회수 수는 레미콘 생산량과 비례하여 증가하고 있다. 또한, 레미콘 공장 주변 지역주민의 민원, 건설 현장의 관리 감독 강화 등으로 믹서트 럭의 세차 횟수가 늘어나고 있으며, 늘어난 회수수 처리비용 또한 증가하고 있는 실정이다. 따라서 레미콘업계는 생산원가를 줄이고 환경을 보호한다는 차원에서 회수수를 자원 재활용하고자 하는 방안을 강구해야 한다. Jung et al.(2003)에 따르면 회수수 안정화 제를 활용하여 회수수 재사용량을 높이기 위한 방안 연구를 진행 하였으며, Korea Science and Engineering Foundation(1993)에 따르면 2010년 한국레미콘공업협회 기술분과위원회는 슬러지 고

C12A

7을 함유한 열연슬래그를 혼입한 레미콘 회수수 활용 및 시멘트 모르타르의

적용 특성

Utilization of Ready-mixed Concrete Recycling Water Mixed with

Hot-rolled Slag Containing C

12

A

7

and Application Characteristics

of Cement Mortar

김영엽1*⋅이한승2

Young-Yeop Kim1*⋅Han-Seung Lee2

(Received February 21, 2021 / Revised March 9, 2021 / Accepted March 10, 2021)

CaO-based by-products composed of CaO, SO3, Al2O3, etc. are generally used as raw materials for CaO compounds. When applied to the recovered water of ready-mixed concrete, the hydration reaction of the powder material is accelerated and concrete performance can be improved. In this study, activated sludge was prepared to apply to the recovered water of ready-mixed concrete by mixing CaO-based hot-rolled slag(C12A7) in the recycling water of ready-m ixed concrete. Cem ent paste setting time and mortar compressive strength performance tests confirmed the effect on the hydration reaction. Therefore, the possibility of concrete application using activated sludge was confirmed.

키워드 : 활성슬러지, CaO원 부산물, 열연슬래그(C12A7), 회수수, 시멘트 모르타르

Keywords : Activated-sludge, CaO-based by-product, Hot-rolled slag, Recycling water, Cement mortal

* Corresponding author E-mail: [email protected]

1한양대학교 건축시스템공학과 박사과정 (Department of Architectural System Engineering, Hanyang University ERICA, Ansan, 15588, Korea) 2한양대학교 건축시스템공학과 교수 (Department of Architectural System Engineering, Hanyang University ERICA, Ansan, 15588, Korea)

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형 성분의 혼입률 허용치를 4% 이하로 수정 제안하는 연구 보고서 를 발표하였다. Cho et al.(2006)에 따르면 다량의 슬러지를 함유 한 회수수를 콘크리트의 배합수(batch water)로 직접 활용하기 위 하여 슬러지 함유량에 따른 콘크리트의 역학적 특성 및 동결융해 저항성 등의 설계 성능을 비교 검증을 통해 그 결과 레디믹스트콘 크리트(KS F 4009의 부속서 B)의 규정 이상의 슬러지 고형분의 사용 가능성을 제시한 바 있다. 상기의 기존 연구자들이 제안한 회수수 활용 방법들은 레미콘 에서 발생하는 회수수를 단순 재활용하기 위한 단편적인 방법이 며, 콘크리트 제조 시, 최초 분말 원료(시멘트, 고로슬래그(Blast- furnace slag), 플라이애시(Fly ash) 등) 배합비에 변동을 주지 않 기 위해 제한된 방법으로 원가 절감 및 환경 보호 차원에서의 검토 가 이루어지지 않은 연구들이다. 본 연구에서는 레미콘 회수수의 활용도를 높이기 위한 방안으 로 전기로에서 철 스크랩을 용해시켜 1차 산화정련 및 2차 정련공 정 과정을 거쳐 배출되는 CA계 환원슬래그 칼슘실리케이트계 화 합물 중 하나인 열연슬래그(C12A7)(Yoo et al. 2016)를 활용하였다. Kim and Han(1997)에 따르면 정련공정을 거쳐 배출된 환원슬래그 는 비산먼지 발생과 냉각을 위해 살수된 물에 의해 CaO가 용출되 며 강알칼리 침출수가 발생함에 따라 환경오염을 유발하는 산업부 산물 중 하나이다. 이러한 산업부산물을 레미콘 회수수에 첨가하여 슬러리 상태로 제조하여, 급격히 수화하는 CaO를 미리 Ca(OH)2로 결정을 전이시 켜, Ca(OH)2의 증가로 회수수 자체의 pH를 높이고, 콘크리트 제조 에, 사용되는 분말 원료(시멘트, 고로슬래그미분말, 플라이애시 등)의 수화 반응 및 포졸란 반응, 잠재수경성 반응을 촉진시킴으로 써 시멘트 사용량을 줄일 수 있고 산업부산물을 재활용 함으로써 환경 부하를 저감할 수 있을 것으로 판단된다. C12A7을 함유하고 있는 열연슬래그(이하, 열연슬래그(C12A7)로 표기함.)의 주성분인 CaO와 Al2O3는 연속 고용체인 칼슘 알루미네 이트계 시멘트 클링커 광물과 유사하며, 조성비에 따라 다양한 광 물 특성을 가지는 것으로 알려져 있고, 포틀랜드 시멘트에서는 C3A형태로 5∼10%가량 존재하며, 수화가 가장 빠른 수화물로 알 려져 있다. 따라서 C3A의 수화 속도를 제어하기 위하여 포틀랜드 시멘트에 약 3∼5%의 석고를 첨가하는 것이다(Jang 1998). 또한 CA, CA2, C12A7 등의 광물은 알루미나 시멘트의 주성분일 뿐 아니 라 석고가 존재하면 Ettringite라는 광물을 형성하여 조강성을 나타 내는 성질로 인해 초속경 및 초속성 시멘트나 조강재, 보수재, 셀 프 레벨링재 등 특수 시멘트 및 모르타르에 광범위하게 적용되는 광물이다(Zhen et al. 2012). 본 연구에서는 레미콘 회수수 활성화에 사용할 수 있는 산업부 산물중 하나인 열연슬래그(C12A7)를 활용하여 시멘트 및 모르타르 의 수화반응 특성, 응결 특성, 압축강도 특성을 확인하여 레미콘에 적용 가능성을 검토하고자 하였다.

2. 실험개요

2.1 실험개요

본 실험에서는 레미콘 회수수 활성화에 사용할 수 있는 CaO원 산업부산물로 열연슬래그(C12A7)를 사용하였으며, 이들을 혼입한 레미콘 회수수를 제조하여 시멘트 페이스트 내에서의 특성을 확인 하기 위하여 응결 시간, XRD 및 SEM 분석을 통한 수화 특성을 확인하였다. 또한, 레미콘 회수수를 시멘트 모르타르 배합수로 사 용하여 플로우 및 압축강도를 측정하여 열연슬래그(C12A7)의 레미 콘 회수수 활용 가능성을 확인하였다.

2.2 사용재료 및 배합

본 실험에 사용된 시멘트는 KS L 5201 규정에 적합한 1종 보통 포틀랜드 시멘트(이하 OPC라 약함)로 밀도는 3.15g/cm3이고, 분말 도는 3,200cm2/g이다. 또한, 레미콘 회수수 제조를 위한 CaO원 산업부산물인 열연슬래그(C12A7)의 주성분은 CaO, Al2O3 등으로 구 성되어 있다. 모르타르의 경우 잔골재는 KS LISO679에서 규정한 ISO 기준모래를 사용하였다. Table 1은 본 실험에 사용된 시멘트 와 제철소(L/F(Ladle Furnace) 공정에서 발생) 열연슬래그(C12A7) 의 화학성분에 대한 분석 결과를 나타낸 것이며, Fig. 2 및 Fig. 3은 열연슬래그(C12A7)의 XRD 및 SEM 결정상 을 측정한 결과이다.

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시멘트 경화체의 특성을 확인하기 위한 응결(초결, 종결)시험을 실시하였으며, 해당 시험을 위하여 KS LISO 9597에서 규정한 방 법에 따라 표준 주도를 결정하고 이때의 물함량을 기록하여 사용 하였다. 해당 배합은 물/시멘트비는 29%이고 각 1회분 재료의 양 은 시멘트 500g, 물 145g이다. 레미콘 회수수는 레미콘 공장에서 발생하는 회수수를 묘사하여 제조하였으며, 회수수 농도는 3.0%로 선정하였다. Table 2와 같이 물, 시멘트, 플라이애시, 고로슬래그미분말을 혼입하여 12시간 동 안 회전 교반기를 이용하여 교반 하였으며, 그 후 시멘트 페이스트 및 모르타르 배합에 사용되는 시멘트 양에 대비하여 열연슬래그 (C12A7)를 0, 1.0, 3.0, 5.0, 7.0%로 제조된 레미콘 회수수에 혼입하 여 회전 교반기를 이용하여 4∼5시간 동안 교반하여 사전수화된 회수수를 제조하였다. 레미콘 회수수 수준별 명칭은 R는 회수수를 의미하며, 첫 번째 숫자는 회수수 농도, 두 번째 숫자는 열연슬래 그(C12A7) 치환율을 표현하였다. 회수수 농도 측정은 레이저(광학 기술) 광원에 의한 산란 방식(Kwon et al. 2014)을 이용한 회수수 고형분 측정기를 이용하여 고형분 함량을 레이저광 산란에 의한 측정값을 확인하여 회수수 농도를 조절하였다. 모르타르 배합은 KS LISO 679에서 규정한 방법에 의해 질량에 의한 비율로 시멘트와 ISO 기준 모래를 1:3의 비율로 하며, 물/시멘 트 비는 50%이다. 각 1회분 재료의 양은 시멘트 450±2g, 모래 1350±5g과 물 225±1g이다. Table 3는 시멘트 페이스트 및 모르 타르 배합비를 나타낸 것이다.

2.3 실험 방법

2.3.1 열연슬래그(C12A7) 사전수화 열연슬래그(C12A7)를 제조된 레미콘 회수수에 사용시멘트 대비 5%를 첨가하여 4∼5시간 동안 회전 교반기를 이용하여 교반하여 슬러리 상태로 제조 후, pH 메타기를 이용하여 pH변화량을 측정 하였으며,진공펌프를 이용하여 여과하여 남은 슬러지를 채취하였 다. 채취된 슬러지를 이용하여 Ca(OH)2의 수화 변화량을 확인하기

위하여 X-ray 회절 분석(X-Ray Diffraction, XRD), 전자주사현미 경(FE-SEM)을 이용하여 평가하였다.

2.3.2 시멘트 페이스트 및 모르타르의 제작

시멘트 경화체 및 모르타르의 혼합은 각 조합된 시료를 혼합기 를 이용하여 기계적으로 혼합하였다. 혼합 과정은 맨 처음 혼합용

Type Oxides content(Wt%)

CaO SiO2 Al2O3 SO3 Fe2O3 MgO Na2O K2O Ig. loss

C 62.0 20.8 6.3 2.2 3.2 3.3 - - 1.3 CA 43.4 4.64 33.4 1.03 1.49 10.7 0.04 0.005 5.29 C: Cement, CA: Hot rolled slag

Fig. 2. XRD pattern of hot rolled slag

Fig. 3. SEM images of hot rolled slag Table 1. Chemical composition of cemnet and hot rolled slag

(Unit : %) Types W C FA BS C12A7/C R-3-0 97.0% 2.91% 0.03% 0.06% 0.0% R-3-1 1.0% R-3-3 3.0% R-3-5 5.0% R-3-7 7.0%

W: Water, C: Cement, FA: Fly ash, BS: Blast-furnace slag C12A7: Hot-rolled slag

Table 2. Mix ratio of recycling water

Types W/C Cement Sand Water Cement paste 29% 500g - 145g Cement mortar 50% 450g 1350g 225g

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기에 제조된 레미콘 회수수를 붓고 시멘트를 투입한 이후 저속으 로 혼합기를 30초 동안 작동시킨다. 그 후 30초 동안 모래를 넣고 고속으로 30초 동안 혼합을 계속한다. 90초 동안 혼합기의 작동을 멈추고 처음 15초 동안 용기의 바닥과 벽에 부착된 모든 모르타르 를 떼어내어 용기의 중간으로 모은다. 마지막으로 60초 동안 고속 으로 혼합을 한 후 배출한다. Fig. 4는 시멘트 페이스트 및 모르타 르 혼합 과정을 나타낸 것이다. 2.3.3 시멘트 페이스트의 실험 응결 시험은 KS L 5103에서 규정에 따라 실시하였다(Korea an Agency for Technology and Standards, KS L 5103. 1996). 또한,

회수수내 혼입된 열연슬래그(C12A7)내의 산화칼슘(CaO),산화마그

네슘(MgO) 성분으로 인한 잠재적 팽창도를 확인하기 위하여 KS L 5107에서 규정한 방법인 오토클래이브 팽창도 시험에 따라 의한 안정도 실험을 실시하였다(Korea an Agency for Technology and Standards, KS L 5107. 2001). 2.3.4 모르타르의 실험 모르타르의 반죽 질기는 KS L 5105에서 규정한 플로우 테스트 기를 이용하여 실시하였고, 압축강도는 플로우 값 측정 후, 40×40×160mm의 공시체를 3, 7, 28일 재령에 맞추어 3개씩 제작 하였다. 각 재령 시 까지 20±1oC로 유지된 양생 수조에서 침수 시킨 후 압축강도는 KS LISO679에서 규정한 방법에 따라 압축강 도를 측정하였다(Korea an Agency for Technology and Stand ards, KS LISO679. 2006).

3. 실험 결과 및 고찰

3.1 열연슬래그(C

12

A

7

) 사전수화 특성

기준 레미콘 회수수의 pH 측정 결과 12.48이었으며, 열연슬래 그(C12A7)를 레미콘 회수수에 시멘트량 대비 5% 첨가하여 슬러리 상태로 제조하였을 경우 pH 측정 결과 12.79로 측정되었다. 기준 레미콘 회수수보다 열연슬래그(C12A7)를 혼입한 레미콘 회수수의 경우 pH는 0.31 증가하였다. 기준 레미콘 회수수와 열연슬래그(C12A7)를 혼입한 레미콘 회수

수의 슬러지 X-ray회절 분석(X-Ray Diffraction, XRD), 전자주사 현미경(FE-SEM) 및 성분분석기(EDAX)를 이용하여 성분 분석 및 미세구조를 분석 한 결과는 Fig. 5 및 Fig. 6에 나타내었다.

XRD pattern, SEM Images, EDAX에서와 같이 기준 레미콘 회

수수 슬러지와 열연슬래그(C12A7)를 혼입한 슬러지 모두 주결정상

은 Ca(OH)2로 나타나고 있음을 확인할 수 있었으며, 열연슬래그

(C12A7)가 혼입된 슬러지의 경우 Ca(OH)2뿐 아니라 미수화 열연슬 래그(C12A7)도 함께 관찰되었다.

Fig. 6(c)에서 기존 연구자(Majumdar et al. 1989; Lea and Hewlett 2010)들이 주장하였던 C-A-H 수화물을 확인하였으며,

(a) Ready-mixed concrete recycle water sludge

(b) Ready-mixed concrete recycle water sludge mixed with hot rolled slag

Fig. 5. XRD pattern of hydrate with different modulu Fig. 4. Cement paste and mortar mixing process

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아래 반응식은 기존 연구자들이 주장하였던 CA 계 수화물들을 나 열한 수식이다. CA + 10H → CAH10 (1) 2CAH10 → C2AH3 + AH3 + 9H (2) 3C2AH3 → 2C3AH6 + AH3 + 9H (3) C12A7→C2AH3(Hexagonal)→CAH10(Cubic)→C3AH6 (4) C2AH3 + SiO2(+ H2O) → C2ASH8 (5)

3.2 시멘트 페이스트 응결시간 특성

시멘트 페이스트 응결 시간에 대한 결과는 Fig. 7과 같이 나타내 었다. 기준 레미콘 회수수 및 열연슬래그(C12A7)를 혼입한 회수수 를 배합수로 사용한 시멘트 페이스트의 초결 및 종결시간을 나타 낸 결과에서 보면 회수수 농도 3.0%에서 열연슬래그(C12A7) 혼입 률에 따라 초결은 1시간29분∼2시간40분, 종결은 4시간27분∼5 시간49분을 나타내었다. 열연슬래그(C12A7) 혼입량 별로 비교한 결과 기준 레미콘 회수수를 배합수로 사용한 시멘트 페이스트 (R-3-0)의 경우 응결 시간(초결, 종결)이 가장 짧았으며, 열연슬래

(a) Ready-mixed concrete recycle water sludge (b) Ready-mixed concrete recycle water sludge

(c) Ready-mixed concrete recycle water sludge mixed with hot rolled slag (d) Ready-mixed concrete recycle water sludge mixed with hot rolled slag

Fig. 6. SEM images and EDAX of hydrate with different modulu

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그(C12A7)를 치환한 레미콘 회수수를 배합수로 사용한 시멘트 페이 스트((R-3-1)∼(R-3-7) 모두 기준 레미콘 회수수(R-3-0)보다 응 결 시간(초결, 종결)이 길게 측정되었다. 이러한 이유는 Majumdar et al.(1989); Lea and Hewlett(2010)에 따르면, 열연슬래그(C12A7) 를 레미콘 회수수에 투입 시 일부는 Fig. 6(C)와 같이 Ca(OH)2와 C-A-H 수화물을 생성한다. 또한 레미콘 회수수에 존재하는 미반 응 열연슬래그(C12A7)는 시멘트 페이스트 제작시 혼합되는 시멘트 중의 CaO와 반응하여 C-A-H 수화물로 변화한다. 이때 생성된 C-A-H는 미반응 열연슬래그(C12A7) 입자 표면을 덮게 되며, 이 수화물 층은 열연슬래그(C12A7) 입자가 물에 접촉하는 것을 방해하 게 되며, 이로 인해 열연슬래그(C12A7) 입자로부터 Ca2+, Al3+ 이온 이 녹아 나오는 속도가 상대적으로 늦어지게 된다. 이와 같은 수화 메커니즘에 의해 응결은 길어지게 되는 것으로 판단된다.

3.3 시멘트 경화체의 안정도 특성

시멘트 경화체의 안정도 대한 결과는 Fig. 8과 같이 나타내었다. 기준 레미콘 회수수 및 열연슬래그(C12A7)를 혼입한 회수수를 배합 수로 사용한 시멘트 경화체에 대한 안정도를 보면회수수 농도 3.0%에서 열연슬래그(C12A7) 혼입율에 따라 안정도가 0.09∼ 0.12%를 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. 대체적으로 열연슬래 그(C12A7)를 혼입한 시멘트 경화체가 안정도는 높은 것을 확인 할 수 있었다.

Fig. 8. Autoclave test of cement

3.4 모르타르의 작업 특성

모르타르의 작업 특성에 대한 결과는 Fig. 9과 같이 나타내었다. 모르타르의 플로우 시험은 작업성 확보를 위하여 열연슬래그 (C12A7)혼입량 증가에 따라 비례하여 5, 9, 13, 17%로 단위 수량을 추가 하였다. 열연슬래그(C12A7) 혼입량에 따른 모르타르의 플로값 은 203.4∼210.5mm를 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. 열연슬 래그(C12A7) 치환율이 높아질수록 플로우 값은 큰 차이가 없거나 오히려 더 높은 플로우 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이러 한 이유는 레미콘 회수수 배합수에 혼입된 열연슬래그(C12A7) 혼입 량이 증가할수록 단위 수량을 조정한 결과로 보인다.

3.5 모르타르의 압축강도 특성

모르타르의 압축강도 특성에 대한 결과는 Fig. 10과 같이 나타 내었다. 열연슬래그(C12A7) 혼입량에 따른 모르타르의 압축강도 값 은 재령 3일에서 압축강도는 23.2∼35.5MPa, 재령 7일에서 압축 강도는 34.5∼50.3MPa, 재령 28일에서 압축강도는 54.3∼ 62.9MPa를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 열연슬래그(C12 A7) 혼입량에 따른 압축강도 발현율은 재령 3일에서 65∼78%, 재령 7일에서 69∼84%, 재령 28일에서 86∼94%로 나타났으며, 이는 열연슬래그(C12A7)의 잠재수경성 반응과 혼입량 증가에 따른 시멘 트 사용량 감소의 영향으로 생각된다(Moon 2001). Fig. 9. Flow value of cement mortal

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4. 결 론

산업부산물 열연슬래그(C12A7)를 혼입한 레미콘 회수수를 제조 하여 시멘트 페이스트 및 모르타르에 적용하여 시멘트 수화 특성, 응결 특성, 안정도 특성, 모르타르 작업 성능, 모르타르 압축강도 특성에 관하여 실험을 통해 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 기준 레미콘 회수수보다 열연슬래그(C12A7)를 혼입한 레미콘 회 수수의 경우 pH는 증가하고 있음을 확인하였다. 또한 XRD pattern, SEM Images, EDAX 분석을 통해 기준 레미콘 회수수

슬러지와 열연슬래그(C12A7)를 혼입한 슬러지 모두 주 결정상 은 Ca(OH)2로 나타나고 있음을 확인할 수 있었으며, 열연슬래 그(C12A7)가 혼입된 슬러지의 경우 Ca(OH)2 뿐 아니라 미수화 열연슬래그(C12A7)도 함께 관찰됨을 확인할 수 있었다. 2. 기준 레미콘 회수수를 배합수로 사용한 시멘트 페이스트의 경 우 응결시간(초결, 종결)이 가장 짧았으며, 열연슬래그(C12A7)를 치환한 레미콘 회수수를 배합수로 사용한 시멘트 페이스트 모 두 기준 레미콘 회수수보다 응결시간(초결, 종결)이 늘어난 것 으로 측정되었다. 이는 기존 연구자들이 주장하였던 수화 메커 니즘에 의해 응결 지연되고 있음을 확인할 수 있었다. 3. 시멘트 경화체의 안정도는 대체적으로 열연슬래그(C12A7)를 혼입 한 시멘트 경화체의 안정도가 높은 것을 학인 할 수 있었다. 4. 열연슬래그(C12A7) 치환율이 높아질수록 플로우 값은 큰 차이가 없거나 오히려 더 높은 플로우 값을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 이유는 레미콘 회수수 배합수에 혼입된 열연슬 래그(C12A7) 혼입량이 증가할수록 단위 수량을 조정한 결과로 판단되어진다. 5. 열연슬래그(C12A7) 혼입량에 따른 모르타르의 압축강도 값은 재 령 3일, 7일, 28일에 관한 압축강도를 측정한 결과 열연슬래그 (C12A7) 혼입량이 증가 할수록 재령 3일 압축강도는 하락하는 경향을 나타내었으나, 재령 7일, 28일에서는 열연슬래그(C12A7) 혼입량이 증가할수록 압축강도도 증가하는 경향을 나타내었다. 압축강도 발현율 또한, 압축강도 재령이 늘어날수록 발현율이 증가하는 경향을 나타내었다. 이러한 이유는 열연슬래그(C12A7) 의 잠재수경성 반응으로 장기 재령 강도에 효과가 있는 것으로 사료된다. 열연슬래그(C12A7)를 레미콘 회수수에 혼입하여 사용할 때 단위 수량을 조절할 경우 작업성을 확보할 수 있을 것으로 사료되며, 시멘트 사용량이 줄더라도 장기 강도 발현율은 증가하는 경향을 보이는 것으로 보아 레미콘 회수수에 열연슬래그(C12A7)를 적절하 게 혼입하여 레미콘 회수수 제조 및 레미콘 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

Conflicts of interest

None.

감사의 글

본 논문은 2015년 중소기업 적합업종 및 국내복귀(U턴)기업 R&D 지원사업(S2304169) 및 2020년 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구(No.2015R1A 5A1037548)임을 밝히며 이에 감사를 드립니다.

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C12A7을 함유한 열연슬래그를 혼입한 레미콘 회수수 활용 및 시멘트 모르타르의 적용 특성

CaO 화합물의 원료로는 일반적으로 CaO, SO3, Al2O3 등으로 구성된 CaO 기반인 산업부산물이 있다. 이러한 CaO 계

산업부산물을 레미콘의 회수수에 적용할 경우 시멘트, 플라이애시, 슬래그미분말 등의 콘크리트 분말 원료의 수화 반응이

가속화되어 콘크리트 성능을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 레미콘의 회수수에 C12A7을 함유한 열연 슬래그를 혼입하여

레미콘의 회수수에 적용할 수 있는 활성슬러지를 제조하였으며, 시멘트 페이스트 응결시간 및 모르타르 압축강도 성능 테스트를 통해 수화반응에 대한 영향을 확인하고자 하였다.

수치

Fig. 1. Schematic diagram of hydration promotion by active slurry
Table 2. Mix ratio of recycling water
Fig. 5.  XRD pattern of hydrate with different moduluFig. 4. Cement paste and mortar mixing process
Fig. 6. SEM images and EDAX of hydrate with different modulu
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참조

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