The Solidification Characteristics of Recycled Aggregate Mixed with Incineration Ash and Waste Concrete

소각재와 폐콘크리트를 이용한 재생골재의 고형화 특성

In this study, It was carried out to evaluate the feasibility of recycled crushed concrete as aggregate used cement mortar replace sand and to investigate engineering properties of recycled aggregate for hazardous waste solidification. The compressive strength of cement mortar replaced 5-15% (wt.) recycled aggregate was over $163kgf/cm^2$ which is the standard of first grade concrete block class C. And cement mortar was examined to evaluate the stability by leaching test. Cu, Cd, Pb, Cr, and As as the heavy metals were proved very stable but mercury (Hg) was leached high concentration because it was simply tied to the cement surface. We investigated the crystal structures of cement mortar and they had shown the peaks of $Ca(OH)_2$, ettringite, and CSH (calcium silicate hydrate). As the result, the longer curing time, the higher CSH peak that means to increase compressive strength and the cement mortar was more stable. Therefore it was shown that it may be possible to apply hazardous waste solidification using recycled aggregate, fly ash and sewage sludge ash.

본 연구에서는 각종 건축물의 해체 공사에서 발생하는 다량의 폐콘크리트를 이용한 재생골재의 활용방안으로 유해폐기물 고형화 방법에 있어 요구되는 재생골재의 공학적 특성을 파악하고 그 적합성을 평가하기 위하여 실험하였다. 시멘트 모르타르에 재생골재를 기존 모래와 혼합하여 재생골재 5-15%일때 28일 양생 모르타르의 강도는 1급 콘크리트 벽돌 C종의 강도기준인 $163kg/cm^2$을 모두 상회하였다. 안정성 평가를 위한 용출실험 결과 Cu, Cd, Pb, Cr, As의 경우 법적기준치 보다 낮았으나, Hg의 경우 기준치보다 용출농도가 높게 나타내었는데 이는 Hg이 단순히 물리적으로 고정되기 때문인 것으로 판단된다. 시멘트의 모르타르의 결정구조를 파악하기 위한 XRD 분석결과 $Ca(OH)_2$, ettringite, CSH 피크가 나타났으며, 양생시간이 길어짐에 따라 나타나는 비교적 안정된 수화물인 CSH의 피크가 높게 나타났다. 위의 실험 결과 재생골재 치환량 5-10%일 때 혼화재인 비산회, 하수슬러지 소각재를 첨가한 경우 유해폐기물고형화 재료로써 활용가능성이 충분하나 압축강도를 좀 더 증진시킬 수 있는 다른 혼화재 및 첨가제 등에 관한 연구가 진행된다면 효과적인 재활용 방안이 될 것으로 판단된다.