탄산나트륨 수용액으로 광물탄산화 전처리된 순환잔골재 품질 개선 기초 연구 (Preliminary Investigation on the Properties of Recycled Fine Aggregate by Mineral Carbonation Pretreatment Using Sodium Carbonate Solution)

서지정보

· 발행기관 : 한국건설순환자원학회
· 수록지 정보 : 한국건설순환자원학회 논문집 / 13권 / 1호 / 88 ~ 95페이지
· 저자명 : 최유진, 공종민, 김지현, 정철우

초록

건설 폐기물의 대부분을 차지하는 폐콘크리트 폐기물로부터 생산되는 순환골재는 생산 과정에서 발생하는 미세균열 및 공극으로 인해, 콘크리트의 작업성 및 강도 손실을 초래하며, 이로인해 적극적인 재활용이 제한되고 있다. 본 연구에서는 순환잔골재의 균열 및 공극에 존재하는 칼슘 성분과 반응하여 탄산칼슘의 침전반응 유도를 통한 미세구조 개선이 가능한 탄산나트륨수용액 전처리 기법을 활용하여, 순환골재 대량 재활용의 대안을 제시해보고자 하였다. 순환잔골재의 전처리에는 0.05 M의탄산나트륨 수용액이 활용되었으며, 시멘트 분말에 의한 코팅 과정이 순환잔골재 물성의 추가적 향상이 가능한지 확인하는실험도 추가로 진행하였다. 실험 결과에 따르면, 0.05 M 탄산나트륨 수용액에 순환잔골재를 전처리하면 최대 10 % 수준에서체적밀도 증가, 흡수율 및 공극률 감소가 발생하였다. 그러나 이에 대한 추가적인 시멘트 분말 코팅은 탄산나트륨 수용액전처리 이상의 효율을 얻지 못하고, 오히려 물성을 저하시켜 불필요한 과정으로 확인되었다. 순환잔골재 혼입 모르타르의압축강도에서는 탄산나트륨 수용액 전처리 후 발생한 흡수율 및 공극률의 최대 감소폭 10 %를 상회하는 15 % 수준의 강도상승을 보여, 탄산나트륨 수용액 전처리가 충분한 활용성을 가질 수 있음이 확인되었다. 추후 연구를 통해 순환잔골재의 물성개선이 최적화되는 탄산나트륨 수용액 농도 구간을 찾아낼 수 있다면 순환잔골재 대량 재활용의 대안 중 하나가 될 수 있을것으로 판단된다.

영어초록

Recycled aggregate produced from waste concrete, which constitutes the majority of construction waste, has been limited for active recycling due to the loss of workability and strength in concrete caused by microcracks and voids that was originated from the production process. This study aimed to present an alternative method that can allow aggressive utilizatio n o f recycled a ggregates by u se o f a sodium c arbo nate s o l utio n pretreatment t o i mpro ve t he m icrostructure through the precipitation of calcium carbonate within the cracks and voids of recycled fine aggregate. A 0.05M sodium carbonate solution was used for the pretreatment of recycled fine aggregates, and additional coating process with cement powder was also applied in order to investigate whether such additional treatment could further improve the properties of recycled f ine aggregates. A cco rding to t he e xperimental results, p retreating r ecycled fine a ggregates with a 0 .05M s o dium carbonate solution resulted in an increase in bulk density and a decrease in water absorption and porosity of up to 10 %.
Ho wever, a dditio nal cement p o wder c o ating pro cess w as found to b e unnecessary. I n terms o f the 28 d ay c o mpressive strength, a strength increase of about 15 % was observed after the sodium carbonate solution pretreatment, exceeding the maximum decrease in water absorption and porosity of 10 %., confirming that such pretreatment could provide potential applicability. With future research to find the optimal concentration range of sodium carbonate solution that maximizes properties of recycled fine aggregate, it could become one of the alternatives for aggressive recycling of recycled fine aggregates.

참고자료

· 없음