Properties of Mortar according to Gradation change of Electric Arc Furnace Oxidizing Slag Fine Aggregate made by Rapidly Cooled Method

급냉 전기로 산화슬래그 잔골재의 입도 변화에 따른 모르타르의 특성

Steel industry produces many by-products and wastes such as blast furnace slag, electric arc furnace slag, and converter slag. As in the case of rock, the main component of steel slag are CaO and $SiO_2$ ; further, steel slag is as alkaline as portland cement or concrete. Electric arc furnace oxidizing slag is possible to use as an aggregate for concrete ; however, it has been reclaimed because of it's expansibility caused by free CaO. Recently, a innovative rapid cooling method for melting steel slag has been developed in Korea, which reduces free lime content to minimum level and increases the stability of iron oxide. Therefore, this study describes the results of a series of research to utilize globular shape of electric arc furnace oxidizing slag fine aggregates made by rapidly cooled method for the construction industry by cooling rapidly melted slag from the steel industry. First of all, an experiment was carried out to investigate the quality characteristics of rapidly cooled electric arc furnace oxidizing slag fine aggregates in order to determine whether they can be applied to the construction industry. Then, by applying them to concrete of various particle sizes, we explored experimentally the desired condition to apply rapidly cooled electric arc furnace oxidizing slag fine aggregates to concrete.

철강 산업에서는 고로 슬래그, 전기로 슬래그, 전로 슬래그 등 많은 부산물이 발생한다. 그 중 제강 슬래그는 일반 골재와 달리 높은 CaO와 낮은 $SiO_2$가 존재하며, 이를 시멘트와 콘크리트에 적용하게 되면 일부 알칼리 반응을 발생시키는 원인이 된다. 한편, 국내외적으로 제강 슬래그 중 전기로 산화슬래그의 콘크리트 구조용 골재로 사용하는 기준이 제정되어 사용을 장려하고 있지만, 슬래그에 대한 체적 안정성은 해결하지 못하였다. 최근에 이런 문제점을 해결하기 위하여 제강 슬래그의 고속의 공기로 냉각하는 방법이 국내에서 개발되었으며, 이를 적용할 경우 슬래그의 체적 붕괴를 야기시키는 유리 석회의 함유량을 최소화시키고 철 산화물에 대한 안정성을 갖는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 철강 산업에서 발생되는 제강슬래그의 고속의 공기로 냉각한 급냉 전기로 산화슬래그의 콘크리트용 골재로서 활용하기 위한 기초 연구이다. 이를 위해 급냉 전기로 산화슬래그 잔골재의 품질 특성을 검토하였으며, 골재의 입도별에 따른 모르타르 특성을 검토하였다. 실험 결과 급냉 전기로 산화슬래그 잔골재의 특성은 아토마이저 공정에 의한 특성을 반영하고 있으며, 기존 콘크리트용 골재 입도 분포 범위에 비해 작은 입도 분포 범위를 가지는 것으로 나타났다.