초록
최근, 산업부산물의 재활용과 이산화탄소 저감은 사회적으로 매우 중요한 이슈이다. 이러한 측면에서 화력발전소에서 발생되는 석탄회는 콘크리트의 혼합재로 사용되는 것이 재활용 방안 중 최선으로 알려져 있다. 석탄회를 콘크리트에 사용하기 위하여 KS에서는 $SiO_2$, 분말도, 비중, 강열감량 및 활성도 지수 등의 품질 항목을 선정하여 관리하고 있다. 특히, 활성도 지수의 경우는 석탄회가 콘크리트에 사용될 때의 강도 발현성을 판정할 수 있는 가장 주요한 판정기준인데 반해서 실험소요 기간이 최소 28일 혹은 91일이 요구되는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점에 착안하여 본 연구에서는 기존 활성도 지수를 대체하여 석탄회의 포졸란 반응성을 신속하게 측정할 수 있는 API 시험법을 적용하여, API 시험결과와 활성도지수 및 K-value와의 비교 분석을 통하여 API 시험법의 적용 가능성을 검토하고, 신속 측정방법인 API 시험법에 의한 국내 석탄회의 품질을 평가하고자 하였다. 실험 결과, 국내 석탄회는 수분 및 비중을 제외하고는 KS 품질기준을 대부분 만족하지 못하는 것으로 나타났으며, 특히 유동층 보일러 애시는 고유의 특성을 가지는 것으로 나타났다. API와 활성도지수 및 K-value의 경우, 각각의 상관성이 상당히 좋은 것으로 나타났다. 특히, 재령이 증가할수록 API와의 상관성은 점점 증가하는 것으로 나타나 장기 재령의 실험을 요구하는 활성도 지수 대신에 2일 내에 결과를 알 수 있는 API시험이 석탄회의 포졸란 반응성 평가에 매우 유용한 시험방법인 것으로 판단된다.
Recently, recycling of industrial by-products and CO2 reduction have been important issues in the world. In this reason, applications and reuse of Fly ash as a binder for concrete, which is generated in thermoelectric power plant, have been one of the effective recycle methods. In order for Fly ash to be applied to concrete, Korean Standard(KS) has selected and managed quality such as $SiO_2$, fineness, specific gravity, ignition loss and activity index. However, there is a limits for activity index, whose test period required is at least 28 days or 91 days. Activity index is the critical indication standard to determine mechanical strength of concrete that contained Fly ash. To complement the disadvantage of test method, this research provided "API test method", which quickly measure Pozzolanic reaction of Fly ash can be considered as a alternative of activity index. Then, the adaptable API test method need to be investigated through comparative analysis with the test result of API, activity index and K-value. The test method can make evaluation of Fly ash quality faster and more accurate. As a result, most Fly ash produced in Korea has not been satisfied in the KS quality standard except water content and specific gravity, and especially fluidized bed boiler ash has its characteristics. Also, API, activity index and K-value have superior interrelationship. The interrelationship between API and activity index and K-value gets increased as the material age gets higher, so API test can be considered as very useful test method for Pozzolanic reaction evaluation of Fly ash.
