Abstract
At the end of 1997 about 3 million tons of coal ash was produced as byproducts from the coal fired electrical power plants in Korea. Only about 27% of that byproducts was utilized as the admixtures of cement and concrete industry. But the large quantity of coal fired fly-ash has been used as the soil improvement materials in other countries. So the aim of this study is the estimation of the applicability of the coal fired fly-ash as microfine grouting materials by admixing the superfine particles which were separated from the coal fired fly-ash for the higher values. The 6 types of specimens were manufactured in the laboratory for the purpose of estimating the chemical and physical properties of cement and grouts. These specimens consisted of 2 specific surfaces of 6, 000 and 8, 000$cm^2$/g in Elaine method. And these specimens are devide into 3 ratios (30%, 50%, 70%) of fly-ash by weight. From the estimated properties of the coal fired fly-ash microflne cements and grouts, 50% fly-ash is the most suitable ratio for grouting materials. However, further study of durability is necessary for using fly-ash grouts practically at the field projects. The higher content of the unburned carbon of fly-ash increases the thinner layer of carbon on the surface of solution of grouts, and requires more quantity of surface active agent. As a results of this study, it is found that the microfine fly-ash is very useful as a good grouting material if 50% of fly-ash is added with the microfine portland cement. So, in the near future, if the coal fired fly-ash is able to be used as grouting material in Korea, the demand of fly-ash will increase rapidly.
1997년의 국내 플라이애쉬 발생량은 약 300만톤에 이르고 그 중 약 50만톤이 콘크리트 혼화재료로, 약 30만톤이 시멘트 원료 및 콘크리트 2차제품의 원료로 재활용되었지만 외국에서 재활용율이 높은 지반개량재로는 거의 실적이 없다. 따라서, 본 연구의 목적은 화력발전소의 부산물인 플라이애쉬로 부터 초미분말을 분급하여 부가가치가 큰 초미립자 주입재로 적용할 수 있는지 가능성을 확인하고자 한다. 본 연구를 위해서 블레인 비표면적 6,000$cm^2$/g, 8,000$cm^2$/g의 2수준과, 플라이애쉬 첨가량 30%, 50%, 70%의 3수준 등 총 6가지 조합의 시제품을 만들었으며, 각각에 대해서 시멘트 특성, 주입재 특성을 평가하였다. 시멘트의 물리적 특성, 주입재의 작업시간확보, 주입재 고결체의 내구성 측면에서 분석한 결과, 플라이애쉬계 초미분말 주입재의 플라이애쉬 첨가량의 한계는 50%이하로 하는 것이 요망된다. 또한, 플라이애쉬에 함유되어 있는 미연카본에 의해서 현탁액의 표면에 탄소피막이 형성되고 계면활성제의 소요량이 증가하므로 가급적 미연탄소 함유량이 적은 정제된 플라이애쉬를 사용하는 것이 필요하다. 본 연구를 통해서 화력발전소의 폐기물인 플라이애쉬를 고부가가치 제품인 초미립자주입재로 적용이 가능함을 확인하였으며, 국내의 기술여건에서도 폐기플라이애쉬로 부터 고분말 플라이애쉬를 분급하는 것이 기술적으로 가능하기 때문에 본 연구성과는 현장적용성이 매우 높은 것으로 평가되었다.
