Electric Arc Furnace Dust (EAF Dust) Is residual dust produced during the manufacturing of metal products from heavily heated electric arc furnace. Many researches have focused on recycling and reusing EAF Dust for industrial and construction purposes. However, most of these researches were aimed at obtaining useful heavy metal powders by treating toxic metallic materials in EAF Dust. Also, few researches dealt with using EAF Dust as admixture in concrete mixture (i.e., slag dust). In this study, EAF Dust is used as admixture in concrete mixture content considering economical feasibility and construction applicability. The concrete specimens mixed with EAF Dust is then tested in compression and tension to study its strength and ductility as well as its failure mechanism. The compression and tension (by split cylinder test) test results are compared to the results from the specimens without EAF Dust to understand the chemical stability and mechanical characteristic of concrete specimens with EAF Dust. For the experiment, 6 types of admixture added concrete were studied: ⑴Combination of EAF Dust and blast-furnace slag in 1 to 1 ratio, ⑵Combination of EAF Dust and blast-furnace slag in 1 to 2 ratio, ⑶EAF Dust only, ⑷blast-furnace slag only, ⑸fly ash only, and ⑹no admixture. The experimental results show that the strength of EAF Dust added specimen has lower early age strength but higher 28 day strength when compared to other specimens. Also, the Elastic Modulus of EAF Dust is higher(28 days) than other specimens. The study results prove that EAF Dust can be used as an effective admixture in concrete for specific usages.
This study applied autoclave expansion and heat curing to accelerate the hydration of concrete and investigated how these methods affect the expansion rate, crack pattern, aggregate size effect, and expansion of electric arc furnace oxidizing slag (EOS)-containing concrete. An expansion prediction model was simulated to estimate the expansion behavior over a long period and to establish usage guidelines for EOS aggregates. The results showed that the EOS content in concrete should range between 20% and 30% depending on the construction conditions, and that coarse aggregates with a diameter of ${\geq}4.75-mm$ are not applicable to construction engineering. By comparison, aggregates with a size of 1.18-0.03 mm resulted in higher expansion rates; these aggregates can be used depending on the construction conditions. On Day 21, the prediction model attained a coefficient of determination ($R^2$) of at least 0.9.
본 연구에서는 콘크리트용 전기로 산화슬래그 골재를 사용한 RC 보의 부착 특성에 관하여 고찰하기 위해 부착 파괴를 유도한 Ichinose식 단순보형 실험을 실시하였다. 실험 결과, 전기로 산화슬래그 골재를 사용한 실험체는 천연 골재를 사용한 경우보다 더 높은 부착 성능을 발휘하는 것으로 나타났다.
The spherical bead manufactured by rapidly cooling process shows high density of 3.64g/㎤, high unit volume weight of 2.6kg/l, and high solid volume of 71%. When it applies to the grouter, it is possible to obtain even high fluidity with only a small amount. This study, focusing the grouter using a rapidly-cooled electric arc furnace oxidizing slag(RC-EAFS), deals with the properties of flow and setting time in fresh state, compressive strength and length variation at 1, 3, 7 and 28 curing day in hardened state. As the results, even though the grouter with RC-EAFS shows comparative low strength, it will be possible to development the competitive product due to the properties of increasing flow and low cost.
In this study, We have investigated leaching characteristics of heavy metals for recycled plastic composites containing EAF(Electric Arc Furnace) dust & EAF slag. EAF dust & EAF slag used that is generated in the 3 steel-making compaines in domestic. The physical and chemical properties of EAF dust & slag was examined by measuring specific surface area. porosity, oil absorption test and chemical wetting analysis etc. Results of total analysis indicated that EAF dust, slag contained significant amount of hazardous metals such as Cu, Pb, Cd and Cr. But, In the leaching test of the recycled plastic composites containing EAF dust, slag by Korean Standard Leaching Procedure, composites shows much lower leaching concentration of heavy metals. It was concluded that the recycled plastic composites containing EAF dust, slag showed good physical and chemical characteristics. This means that the EAF dust, slag can be effectively used as a functional filler.
본 논문은 전기로 산화슬래그 골재를 사용하여 콘크리트를 제작하여 물리적 성능을 평가하였다. 실험은 전기로 산화슬래그 골재를 치환하여(잔골재-굵은골재) 0%-0%, 0%-100%, 50%-100%, 100%-100%으로 각 4수준으로 일반강도영역 W/C 45%와 고강도영역인 W/C 30%의 2수준으로 제작하여 진행하였다. 굳지 않은 콘크리트에서는 공기량, 플로우 및 슬럼프, 단위용적질량 실험을 진행하였으며, 경화 콘크리트에서는 압축강도 및 휨강도, 단위용적질량 실험을 통하여 물리적 특성을 검토하였다. 본 연구의 실험결과 전기로 산화슬래그의 혼입량이 증가함에 따라 콘크리트의 강도 증진 효과가 나타났으며, 이는 전기로 산화슬래그 골재 내에 ${\beta}-C2S$로 인하여 골재 내외부에서 강도 증진 효과를 발휘한 것으로 사료된다.
철강산업 부산물인 고로슬래그는 대부분이 콘크리트 혼화재 등으로 재활용되고 있지만, 제강슬래그는 아직까지 뚜렷한 재활용 용도가 마련되지 않고 있다. 특히 제강슬래그는 배출과정에 있어서 다량의 유리석회(Free CaO)를 함유하고 있어, 유리석회에 의한 팽창 붕괴성을 가지고 있기 때문에 콘크리트용 골재로 재활용하기 위해서는 이에 대한 검토가 필요한 실정이다. 최근에는 고온의 액상 제강슬래그를 고압의 압축공기로 분무하여 슬래그를 매우 작은 크기의 입자로 공기 중에 노출시킴으로써 급냉하는 방식인 아토마이징 공정이 개발되어 적용되고 있다. 따라서 이러한 방법으로 배출되는 전기로 산화슬래그 잔골재를 콘크리트용 골재로 사용하기 위해서는 충분한 물리·화학적 검토가 필요하다. 본 연구에서는 국내 E사에서 철강제조 공정의 부산물로 배출되는 전기로 산화슬래그 잔골재를 대상으로 물리·화학적 검토를 실시하였다. 즉, 아토마이징 공정을 통해 생산되는 전기로 산화슬래그 잔골재가 콘크리트용 골재로서 사용 가능한가에 대하여 실험적으로 검토함으로써 향후 전기로 산화슬래그 잔골재의 활용에 기초적인 자료를 제공하고자 한다. 실험결과, 전기로 산화슬래그 잔골재는 대부분의 항목에서 콘크리트용 잔골재의 품질규준을 만족하고 있는 것으로 나타났다.
In this study, the steel slag was immersed in CO2 nano-bubble water by Electric arc funace it was accelerated aging was reviewed through XRD analysis. The main minerals of the electric furnace oxidized slag were spinel and gehlenite, and there was no change with the number of CO2 nano-bubbles. Minerals such as larnite, calcio-olivine, agnetite, calcite, and spinel were distributed in electrically reduced slag, and the content of calcite more than doubled with CO2 nano-bubble immersion. Therefore, it is judged that the acceleration aging of Electric arc funace reduced slag is effective according to the immersion of CO2 nano-bubble.
In this paper, we researched and compared the properties of steel slag(is divided with electric arc furnace slag and converter slag) as concrete aggregate by measuring physical and chemical characteristics of it. The steel slag mainly contains SiO2 and CaO as the chemical composition. The reaction with water and a little of free CaO in the slag causes slag's volume to expanse. Therefore, we used several aging methods in order to decrease the characteristics of slag volume expansion. The physical properties of steel slag aggregate is researched and then the strength of concrete with the steel slag aggregate is measured.
초고강도 콘크리트에서 잔골재로 세척사 대신에 전기로 산화 슬래그를 사용했을 경우, 재령 91일 압축강도가 약 15 MPa 정도 향상되었다. 압축강도가 향상된 원인을 규명하기 위해 잔골재의 Ca 성분 용출 특성을 고찰하였고, 잔골재와 페이스트 계면에서의 미세조직, 기공율, 미소경도 및 Ca/Si 몰비를 검토하였다. 그리고 잔골재 형상에 의한 강도 증진 효과를 알아보기 위해 잔골재의 표면 거칠기를 AFM으로 측정하였다. 실험 결과, 초고강도 콘크리트에서 전기로 산화 슬래그 잔골재 사용에 의한 강도 증진 기구는 화학적 기구와 물리적 기구로 구분할 수 있다. 화학적 기구로는, 전기로 산화 슬래그에서 함유되어 있는 가용성 Ca 성분이 용출되어 잔골재와 페이스트 사이에 반응생성물을 형성시켜 조직을 치밀화 시킴으로 잔골재-페이스트간의 부착력을 증진 시키는 것으로 나타났다. 그리고 물리적 기구로는, 전기로 산화 슬래그 잔골재는 세척사에 비해 표면의 굴곡도가 2배 정도 커서, 잔골재와 페이스트 간의 interlocking strength를 증가시킴으로서 압축강도 발현에 기여하는 것으로 판단했다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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