Abstract
The clinker of which main component was calcium-chloroaluminate ($l1CaOㆍ7Al_2$$O_3$ㆍ$CaCl_2$), was synthesized with the bottom ash of municipal solid waste incinerator ash. The hydration mechanism and synthesis temperature of calcium-chloro-aluminate were investigated. The synthesized clinker was blended with a cement. It was substituted with 3～13 wt.% for clinker and $CaSO_4$ of ordinary portland cement. The compressive strength and the content of leached heavy metals of its mortar were measured. Calcium-chloroaluminate was synthesized above $800^{\circ}C$ and its main hydrate was ettringite ($3CaOㆍAl_2$$O_3$ㆍ$3CaSO_4$ㆍ$32H_2$O). The calcium-chloroaluminate was also synthesized above $800^{\circ}C$ with the bottom ash of which size fraction was below 30 mesh mainly. The compressive strength of the blended cement mortar was increased as the additive content of the clinker synthesized from the bottom ash was increased by 11 wt.%. The concentration of heavy metals leached from each mortar was satisfied with the value of the environmental standards and regulations.
생활폐기물의 소각으로 발생되는 바닥재(bottom ash)로 calcium-chloroaluminate($l1CaOㆍ7Al_2$$O_3$ㆍ$CaCl_2$)가 함유된 클링커를 제조한 후 이들 클링커의 수화반응성 및 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합 사용할 때의 압축강도 및 중금속 용출특성을 연구하였다. 시약으로 calcium-chloroaluminate를 제조한 결과. calcium-chloroaluminate는 80$0^{\circ}C$부터 생성되며, $CaSO_4$ 및 $Ca(OH)_2$ 와의 수화반응에 의해 ettringite($3CaOㆍAl_2$$O_3$ㆍ$3CaSO_4$ㆍ$32H_2$O)가 생성된다. 4 mesh 이하의 바닥재를 분쇄하지 않고 온도별로 1시간 소성한 결과, 80$0^{\circ}C$부터 calcium-chloroaluminate가 30 mesh 이하의 입도에서 합성되었다. $1,000^{\circ}C$에서 소성한 30 mesh 이하의 바닥재에 무수석고($CaSO_4$)를 10 : 6의 중량비로 혼합한 후 이들 혼합물을 보통 포틀랜드 시멘트에 3～13 wt.% 첨가하여 제조한 모르타르의 압축강도를 측정한 결과, 이들 혼합물의 치환량이 11 wt.%까지 증가됨에 따라 보통 포틀랜드 시멘트의 압축강도보다 높았다. 각 모르타르 공시체를 1 mm 이하로 분쇄하여 중금속 용출시험 결과, 용출된 중금속의 농도는 환경규제치보다 낮았다.
