본 논문은 제강슬래그를 잔골재 대체재로 콘크리트에 활용할 경우 유리석회의 다량 함유로 인한 팽창성 때문에 콘크리트용 골재로서의 사용이 제한되고 있어 제강슬래그를 급냉시켜 유리석회의 함유량를 크게 낮춘 급냉제강슬래그를 잔골재로 활용한 콘크리트의 특성에 관한 연구이다. 따라서 급냉제강슬래그의 대체율 및 잔골재율을 달리하여 제작한 콘크리트 시험체의 슬럼프로스시험, XRD 및 SEM분석에 따른 수화특성, 재령에 따른 압축강도 시험, 길이변화시험 및 급속염소이온침투시험결과를 비교 고찰하여 급냉제강슬래그의 적정 대체율 및 잔골재율을 도출하였다.

생활폐기물 소각재를 용융시켜 제조한 슬래그에는 제올라이트 합성에 영향을 주는 많은 불순물이 포함되어 있다. 이러한 불순물들은 원하는 제올라이트 합성을 방해하며, 수율과 순도를 저하시킨다. 용융 슬래그에는 특히 Fe2O3, FeO 그리고 CaO가 많이 포함되어 있다. 이런 불순물들을 제거하기 위해 염산으로 슬러리의 초기 pH를 1, 3, 5 그리고 7로 하여 각각 처리하였다. 실험결과, 슬러리의 초기 pH가 낮아질수록 SiO2, Fe2O3, TiO2 등의 함량은 증가되었으나, Al2O3, FeO, CaO, Na2O, K2O, MgO 등의 함량은 감소되었다. 염산처리한 슬래그를 NaOH 용액과 함께 80℃에서 반응시킨 결과, 슬래그, pH 7과 pH 5에서 처리한 시료로부터는 토버모라이트(tobermorite)가, pH 3과 pH 1에서 처리한 시료로부터는 Na-P1형과 Na-X형 제올라이트가 생성되었다. 또한 CaO가 제올라이트 합성을 방해한다는 것을 확인하였다.

연구의 목적은 동제련슬래그를 혼입한 콘크리트의 철근부식저항성에 관한 특성을 분석하는데 있다. 물결합재비 35%-55%의 범위에서 보통포틀랜드 시멘트에 다양한 치환율로 포졸란재를 혼입하여 압축강도, 염화물 확산계수, 철근부식면적율 그리고 중량감소율을 시험을 통해 확인하였다. 결과는 보여준다. 포졸란재를 혼입한 콘크리트는 포졸란재를 혼입하지 않은 콘크리트에 비해 염화물 이온에 대한 저항성이 우수함을 보여주었다. 고로슬래그를 20%치환한 경우가 염화물 침투 깊이 및 각종 부식 시험에 대해 가장 우수한 결과를 나타내었으며, 동제련슬래그 10%를 치환한 배합 역시 보통 콘크리트에 비해 염화물 침투 깊이 및 각종 부식시험에 대해 뛰어난 결과를 보였다.

최근 들어 정부의 환경정책이 폐기물의 발생량을 줄이되 발생되는 산업부산물을 적극적으로 재활용하는 자원순환형 폐기물 관리로 추진됨에 따라 산업 각 부분에서 발생되는 산업부산물의 재활용에 대한 연구 및 적용성이 활발히 진행되고 있다 최근 잔골재의 대체재로 주목 받고 있는 동슬래그는 본격적인 활용이 진행된다면 잔골재 수급에 많은 도움을 줄 것으로 예상되나 천연골재에 비해 높은 비중 및 대체율이 30%를 초과하면 재료분리가 발생하는 등의 단점 또한 지적되고 있다 본 연구에서는 동슬래그의 혼입 시 발생되는 블리딩의 발생을 혼화제의 사용을 통하여 억제하고 압축강도 시험 결과 등의 종합적인 고찰을 통하여 잔골재 대체시의 동슬래그의 적정 혼입률을 도출하고자 하였다

In this paper, estimation of the compressive strength of the concrete incorporating blast furnace slag subjected to high temperature was discussed. Ordinary Portland cement and blast furnace slag cement (BSC;30% of blast furnace slag) were used, respectively. Water to binder ratio ranging from 30% to 60% and curing temperature ranging from 20℃～65℃ were also chosen for the experimental parameters, respectively. At the high temperature, BSC had higher strength development at early age than OPC concrete and it kept its high strength development at later age due to accelerated latent hydration reaction subjected to high temperature. For the strength estimation, the Logistic model based on maturity equation and the Carino model based on equivalent age were applied to verify the availability of estimation model. It was found that fair agreements between calculated values and measured values were obtained evaluating compressive strength with logistic curve. The application of logistic model at high temperature had remarkable deviations in the same maturity. Whereas, the application of Carino model showed good agreements between calculated values and measured ones regardless of type of cement and W/B. However, some correction factors should be considered to enhance the accuracy of strength estimation of concrete.