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바텀애시와 폐유리를 사용하여 제조한 저온소성 경량골재의 열전도율과 기공특성
이한백,지석원,서치호 한국콘크리트학회 2010 콘크리트학회논문집 Vol.22 No.6
본 연구에서는 대부분 폐기·매립되고 있는 산업부산물의 재활용 기술을 확보하고자, 연화점이 700℃ 수준으로 낮은 폐유리와 에너지 연소물질을 포함하고 있는 바텀애시를 모재로 기존 경량골재의 소성온도보다 20∼30%가 낮은 800~900℃에서 제조가능한 에너지 절감형 저온소성 경량골재를 제조하고자 하였다. 경량골재의 열전도율은 0.056~0.105W/m․k 수준, 기공율은 40.36~84.89% 수준으로 나타났다. 열전도율과 기공율의 상관계수는 -0.97로 매우 높은 음(-)의 상관성을 보였는데, 기공율이 단열특성을 좌우하는 핵심 요소임을 확인할 수 있었다. 각 소성온도별 CaCO3 첨가량과 바텀애시 치환율에 따른 경량골재의 미세구조는 소성온도에 상관없이 CaCO3 첨가량이 증가할수록 기공크기도 증가하고, 바텀애시 치환율이 증가할수록 기공크기는 작아지며 일정하지 못하였다. 특히 바텀애시를 30% 치환한 경우 대부분의 기공형태가 구(球)형태의 폐기공이 아닌 불규칙한 형태의 개기공으로 존재했으며 기공크기도 바텀애시 0~20% 치환사용한 경우에 비해 약 1/10~1/5 수준으로 관찰되었다. 또한 바텀애시 30% 치환시 소성온도 900℃의 경우가 700℃, 800℃에서 보다 더욱 불규칙한 형태의 개기공이 두드러지게 나타났는데, 이는 경량골재의 흡수율 증가, 강도 저하, 단열특성 저하에 일정부분 기여할 것으로 판단된다.
반응표면분석법에 따른 저온소성 경량골재의 킬른공정변수 최적화
이한백,서치호,Lee, Han-Baek,Seo, Chee-Ho 한국세라믹학회 2010 한국세라믹학회지 Vol.47 No.5
This paper was to evaluate the influence of kiln process parameter(kiln angle, kiln rotating speed) of lightweight aggregate using waste glass and bottom ash with industrial by-products on thermal conductivity, density, water absorption, fracture load and porosity by response surface analysis. In the results of surface plot and contour plot, it has verified that kiln residence time of lightweight aggregate increase as kiln angle and rotating speed decreases. For this reason, pore size and quantity tend to increase by active reaction of forming agent. It seems to be that increase in pore size and quantity have caused decreasing density, fracture load and thermal conductivity, and increasing water absorption. In conclusion, optimization of kiln process parameter on thermal conductivity, density, water absorption, fracture load and porosity by response surface analysis are kiln angle 2.4646%, kiln rotating speed 40.7089 rpm.