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점토와 유리프리트를 혼합한 항만준설토의 건축자재 재활용에 관한 기초연구 KCI 등재

Fundamental Study on Recycling as Construction Material of Dredged Harbor Soil Mixed with Clay and Glass Frit

임동수, 김경남, 조연배, 박준석
  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/269015
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한국응용과학기술학회지 (The Korean Society of Applied Science and Technology)
한국응용과학기술학회(구 한국유화학회) (The Korean Society of Applied Science and Technology (KSAST))
초록

본 연구는 고상폐기물인 준설토와 혼합물질인 점토 및 유리프리트를 이용하여 기능성을 갖는 건축자재용으로의 재활용 가능성을 검토하고자 실시되었다. D항만 준설토의 중금속 함량은 Zn이 526.0~13,150.1 mg/kg의 범위를 나타내는 등 심한 오염상태이었다. 준설토(30P)의 주요 화학조성은 SiO₂(48.30 wt%), Al₂O₃(16.60 wt%), CaO(10.10 wt%), Fe₂O₃(7.75 wt%)이었으며, 점토는 SiO₂가 70.82 wt%, Al₂O₃ 18.78 wt%, 유리프리트는 SiO₂가 71.75 wt%, CaO 13.99 wt%, Na₂O 8.51 wt% 함유되어 있었다. 준설토를 점토에 10~40 wt% 첨가한 후 1,000℃와 1,100℃에서 소성한 시편의 압축 강도는 각각 132.6~178.5 kgf/cm2와 581.2~793.7 kgf/cm²이었다. 준설토가 40 wt% 첨가된 경우 (SC46) 1,100℃에서 소성한 경우가 793.7 kgf/cm²로 1,000℃에서 소성한 경우의 153.0 kgf/cm² 보다 5배 이상 높게 나타나 1,100℃ 온도가 소성에 더 적합한 것으로 판단되었으며, KS 1종벽돌 기준을 만족시켰다. 또한, 시편의 용출시험 결과 폐기물관리법상 지정폐기물 판정기준치를 크게 하회하는 것으로 나타났다.

This research was performed to evaluate the recycling feasibility as a construction material of dredged harbor soil mixed with clay and glass frit. Concentration of heavy metals of the dredged soil from D harbor was severly high, showing Zn of 526.0~13,150.1 mg/kg. The dredged soil was maily composed of 48.30 wt% SiO₂, 16.60 wt% Al₂O₃, 10.10 wt% CaO, 7.75 wt% Fe₂O₃. The clay and the glass frit contained 70.82 wt% SiO₂ and Al₂O₃ 18.78 wt%, and 71.75 wt% SiO₂, 13.99 wt% CaO, 8.51 wt% Na₂O, respectively. After adding 10~40 wt% to the clay and sintering them at 1,000℃ or 1,100℃, the compressive strength of the sintered specimens showed 132.6~178.5 kgf/cm² or 581.2~793.7 kgf/cm², respectively. In case of SC46 with the addition 40 wt% of the dredged soil to the clay, the compressive strength (793.7 kgf/cm² ) of specimen sintered at 1,100℃ was over 5 times higher than that at 1,000℃. The specimen mixed with 40 wt% of dredged soil, 60 wt% of clay and 1 wt% of glass frit satisfied the 1st grade standard for clay brick by KS L 4201. The results of all specimens by Korean Standard Leaching Test also satisfied the standard criteria.

키워드
항만 준설토점토유리프리트중금속소성압축강도Dredged harbor soilClayGlass fritHeavy metalsSinteringCompressive Strength
저자
  • 임동수(해양환경관리공단) | Dong-Su Im
  • 김경남(강원대학교 신소재공학과) | Kyung-Nam Kim
  • 조연배((주)대진환경개발) | Yeon-Bae Cho
  • 박준석(강원대학교 환경공학과) | Joon-Seok Park Corresponding author