Strength Properties of Hardened Cement Mortar Mixed with Municipal Incineration Bottom Ash

doi:None

All Issue

2008 Vol.45, Issue 3 Next Page

Strength Properties of Hardened Cement Mortar Mixed with Municipal Incineration Bottom Ash 도시 생활폐기물 소각 바닥재를 혼합한 시멘트 고화체의 강도 특성: 윤중만, 송영석, 김태형
Jung-Mann Yun, Young-Suk Song and Tae-Hyung Kim

30 June 2008. pp. 219-228

PDF

Abstract

In order to recycle the incineration bottom ash generated from municipal solid waste as a construction material, a series of uniaxial compression tests were carried out according to the mixing ratio of bottom ash, the curing temperature, the water-cement ratio, the mixing ratio of EPS and the curing time. As the results of tests, the water content of the hardened cement mortar keeps constant independent of curing time. Also, the water content is increased with increasing the mixing ratio of bottom ash, the water-cement ratio, and the mixing ratio of EPS. The unit weight of the hardened cement mortar is decreased with increasing the mixing ratio of bottom ash and the mixing ratio of EPS. The compression strength of the hardened cement mortar is decreased with increasing the mixing ratio of bottom ash. The compression strength of the hardened cement mortar cured at 30±2℃ and 40±2℃ is bigger than that of the cement mortar cured at normal temperature (20±2℃). However, the compression strength of the hardened cement mortar cured at 30±2℃ is bigger than that of the cement mortar cured at 40±2℃. The compression strength is increased at the range from 0.55 to 0.6 of water-cement ratio, and then the compression strength is decreased over 0.65 of water-cement ratio. Meanwhile, the compression strength of the hardened cement mortar is decreased with increasing the mixing ratio of EPS. The compression strength cured 28 days in each mixing ratio is ranged from 87 kg/cm2 to 220 kg/cm2. These strengths are satisfied with the standard value of compression strength (80kg/cm2) of sidewalk blocks.

Keywords

Incineration bottom ash

Compression strength

Curing time

Curing temperature

Hardened cement mortar

도시 생활폐기물 소각 바닥재를 건설재료로서 재활용하기 위하여 소각재 혼합비, 양생온도, 물-시멘트비, EPS(Expandable Poly-Styrene)혼합비 및 양생기간에 따른 일축압축강도시험을 실시하였다. 시험결과 고화체의 함수비는 양생일에 관계없이 일정하게 나타나고 있으며 소각재의 혼합비, 물-시멘트비, EPS혼합비가 높을수록 고화체의 함수비는 증가하였다. 또한, 고화체의 단위중량은 모래에 대한 소각재의 혼합비가 증가할수록 감소하며, EPS혼합비가 증가할수록 감소하였다. 고화체의 압축강도는 소각재 혼합비가 증가함에 따라 감소하였다. 양생온도가 30±2℃ 및 40±2℃에서 양생된 고화체의 강도는 상온(20±2℃)에서 양생된 고화체의 강도 보다 크게 나타났다. 그러나 양생온도가 30±2℃에서 양생된 고화체의 강도는 40±2℃에서 양생된 고화체의 강도보다 크게 나타났다. 그리고 물-시멘트비가 55%～60%에서 고화체의 압축강도는 증가하지만, 65%이상이 되면 감소함을 알 수 있다. 한편, EPS 혼합비가 증가함에 따라 고화체의 압축강도는 감소하였다. 각 혼합비에 따른 고화체의 28일 강도는 약 87～220 kg/cm2정도의 범위에 분포하고 있으므로 보도블럭의 강도에 대한 품질기준(압축강도 80 kg/cm2)을 만족하는 것으로 나타났다.

키워드

소각 바닥재

압축강도

양생시간

양생온도

고화체

References

김기헌, 정일록, 신찬기, 송선희, 2005, “생활폐기물 소각재 중금속 용출방법에 따른 용출특성,” 한국폐기물학회 춘계학술연구회 발표논문집, pp. 69-72.
김삼권, 2000, “소각시설의 현황과 다이옥신 저감기술,” 서울대 화학기술연구소 화학공정개발 및 설계기술인력 교육과정집.
문경주, 김재신, 소양섭, 2001, “제지 슬러지 소각재를 이용한 소성 경량골재의 제조,” 한국콘크리트학회 논문집, 제13권, 제2호, pp. 114-122.
문경주, 송훈, 소양섭, 2003, “도시 쓰레기 소각 바닥재를 이용한 비소성 인공골재의 품질특성,” 한국폐기물학회지, 제20권, 제6호, pp. 620-626.
문대중, 임남웅, 2003, “소각재상의 중금속 고정에 있어서 포졸란 재료 활용,” 한국폐기물학회지, 제20권, 제8호, pp. 783-792.
박연동, 정재동, 2000, “폐기물의 유효이용과 콘크리트,” 콘크리트학회지, 제12권, 제5호, pp. 23-28.
박현서, 이범재, 2001, “생활폐기물 소각재의 특성 및 안정화,” 한국폐기물학회지, 제18권, 제8호, pp. 722-730.
윤중만, 김태형, 송영석, 2006, “소각 바닥재에 포함된 중금속에 대한 용출특성 분석,” 한국지구시스템공학회지, 제43권 제6호, pp. 633-640.
이상혁, 김수생, 2001, “고형화를 이용한 소각재 재활용,” 한국폐기물학회지, 제18권, 제6호, pp. 13-21.
이상혁, 김수생, 이병인, 홍성철, 박정한 2001, “도시폐기물 소각 바닥재의 상온 고형화에 의한 건축재 제조,” 한국폐기물학회지, 제18권, 제7호, pp. 651-658.
이수구, 1999, “도시폐기물 소각재처리현황 및 관리방안,” 소각재 적정처리 대책마련을 위한 공청회 자료집, pp. 6-8.
임남웅, 1998, “아스팔트 콘크리트 필러재로의 소각재 재활용 방안에 관한 연구,” 대한환경공학회지, 제20권, 제11호, pp. 1535-1544.
정현태, 김기헌, 유종익, 최용철 윤기섭, 서용칠, 2002, “도시폐기물 소각재의 물리･화학적 특성 및 용출 방법에 따른 중극속 용출특성 평가 연구,” 한국폐기물학회지, 제19권, 제4호, pp. 407-417.
Havukanen, J., 1983, “The Utilization of Compacted Coal Ash in Earth Works,” Proceedings of the 8th European Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Vol. 2, pp. 773-776.
Hjelmar, O., 1996, “Waste Management in Denmark,” Waste Management, Vol. 16, pp. 389-394.
Romero, M., Ma Rincon. J., Rawlings R. D., Boccaccini, A. R., 2001, “Use of Vitrified Urban Incinerator Waste as Raw Material for Production of Sintered Glass-Ceramics,” Materials Research Bulletin, Vol. 36, pp. 383-395.
Vehlow, J., 1996, “Municipal Solid Waste Management in Germany,” Waste Management, Vol. 16, pp. 367-374.

Information

Publisher :The Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers
Publisher(Ko) :한국자원공학회
Journal Title :Journal of the Korean Society for Geosystem Engineering
Journal Title(Ko) :한국지구시스템공학회지
Volume : 45
No :3
Pages :219-228

[1] 김기헌, 정일록, 신찬기, 송선희, 2005, “생활폐기물 소각재 중금속 용출방법에 따른 용출특성,” 한국폐기물학회 춘계학술연구회 발표논문집, pp. 69-72.

[2] 김삼권, 2000, “소각시설의 현황과 다이옥신 저감기술,” 서울대 화학기술연구소 화학공정개발 및 설계기술인력 교육과정집.

[3] 문경주, 김재신, 소양섭, 2001, “제지 슬러지 소각재를 이용한 소성 경량골재의 제조,” 한국콘크리트학회 논문집, 제13권, 제2호, pp. 114-122.

[4] 문경주, 송훈, 소양섭, 2003, “도시 쓰레기 소각 바닥재를 이용한 비소성 인공골재의 품질특성,” 한국폐기물학회지, 제20권, 제6호, pp. 620-626.

[5] 문대중, 임남웅, 2003, “소각재상의 중금속 고정에 있어서 포졸란 재료 활용,” 한국폐기물학회지, 제20권, 제8호, pp. 783-792.

[6] 박연동, 정재동, 2000, “폐기물의 유효이용과 콘크리트,” 콘크리트학회지, 제12권, 제5호, pp. 23-28.

[7] 박현서, 이범재, 2001, “생활폐기물 소각재의 특성 및 안정화,” 한국폐기물학회지, 제18권, 제8호, pp. 722-730.

[8] 윤중만, 김태형, 송영석, 2006, “소각 바닥재에 포함된 중금속에 대한 용출특성 분석,” 한국지구시스템공학회지, 제43권 제6호, pp. 633-640.

[9] 이상혁, 김수생, 2001, “고형화를 이용한 소각재 재활용,” 한국폐기물학회지, 제18권, 제6호, pp. 13-21.

[10] 이상혁, 김수생, 이병인, 홍성철, 박정한 2001, “도시폐기물 소각 바닥재의 상온 고형화에 의한 건축재 제조,” 한국폐기물학회지, 제18권, 제7호, pp. 651-658.

[11] 이수구, 1999, “도시폐기물 소각재처리현황 및 관리방안,” 소각재 적정처리 대책마련을 위한 공청회 자료집, pp. 6-8.

[12] 임남웅, 1998, “아스팔트 콘크리트 필러재로의 소각재 재활용 방안에 관한 연구,” 대한환경공학회지, 제20권, 제11호, pp. 1535-1544.

[13] 정현태, 김기헌, 유종익, 최용철 윤기섭, 서용칠, 2002, “도시폐기물 소각재의 물리･화학적 특성 및 용출 방법에 따른 중극속 용출특성 평가 연구,” 한국폐기물학회지, 제19권, 제4호, pp. 407-417.

[14] Havukanen, J., 1983, “The Utilization of Compacted Coal Ash in Earth Works,” Proceedings of the 8th European Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Vol. 2, pp. 773-776.

[15] Hjelmar, O., 1996, “Waste Management in Denmark,” Waste Management, Vol. 16, pp. 389-394.

[16] Romero, M., Ma Rincon. J., Rawlings R. D., Boccaccini, A. R., 2001, “Use of Vitrified Urban Incinerator Waste as Raw Material for Production of Sintered Glass-Ceramics,” Materials Research Bulletin, Vol. 36, pp. 383-395.

[17] Vehlow, J., 1996, “Municipal Solid Waste Management in Germany,” Waste Management, Vol. 16, pp. 367-374.

Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers ISSN:2288-0291(Print) 2288-2790(Online) 한국자원공학회지

All Issue