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폐기 Garnet 미분말의 적벽돌 원료로의 再活用에 관한 硏究
A study on Recycling of Waste Garnet Powder as a Raw Material for Clay Bricks

황경진   (이화여자대학교 환경공학과UU0001056  ); 김영임   (이화여자대학교 환경공학과UU0001056  ); 김동수   (이화여자대학교 환경공학과UU0001056  ); 김준수   (한국지질자원연구원 자원활용연구부CC0186900  );
  • 초록

    폐기처분되는 gamet 미분말의 재활용 측면에서 이를 적벽돌의 원료로 활용하는 방안에 관한 연구를 수행하였다. 적벽돌의 물리적 강도에 있어서 점토가 높은 $SiO_2$ , $Al_2$ $O_3$ 및 $Fe_2$ $O_3$ 함량과 점성을 가지는 것은 매우 중요한 성질이다. 그러나 폐garnet 미분말의 경우 이들의 함량은 높지만 점성이 매우 작으므로, 점토를 대체할 수 없을 것으로 판단하여 모래의 대체제로 적용하고자 하였다. 점토의 화학성분 중 강도를 나타내는 함량이 폐garnet 미분말에서도 상당히 높은 것으로 파악되었으며, 이는 적벽돌의 강도에 긍정적인 영향을 주는 것으로 파악되었다. 적벽돌 제조시의 원료 배합은 {점토-모래}, {모래-폐gamet 미분말}, 그리고 {점토-모래-폐gamet 미분말} 조합을 무게 비율로 각각 조절하였으며, 적벽돌 공시체의 물리적 특성 실험은 압축강도.흡수율.수축율.비중에 대하여 실시하였다. 그 결과 최적의 원료 배합 조건은 무게를 기준으로 할 때 {점토50%+모래 30%+폐 gamet 미분말 20%}인 것으로 파악되었다. 본 연구의 결과 폐gamet 미분말을 재활용하여 제작한 적벽돌의 상업적 생산이 가능하며, 유효자원의 재이용 측면에서도 경제성을 가질 것으로 판단되었다.


    The waste garnet powder as a raw material for clay bricks was studied its recycling. The physical strength of clay bricks are closely dependent both on the contents of $SiO_2$ , $Al_2$ $O_3$ , and $Fe_2$ $O_3$ in clay and on the viscosity of it. Although the garnet power has very high contents of $SiO_2$ , $Al_2$ $O_3$ , and $Fe_2$ $O_3$ , it could not substituted to clay because of its low viscosity. Therefore the substitution of sand with waste garnet powder was considered to influence positively on the strength of clay bricks .Mixing ratios of {clay-sand}, {sand-garnet powder}, and {clay-sand-garnet powder} based on weight were controlled in the production of clay bricks. The properties of clay bricks such as compression strength, moisture absorption, shrinkage, and specific gravity has been evaluated. It was shown that the optimal mixing combination was found to be { clay(50%)-sand(30%)-garnet powder(20%)} as a weight basis. The present study indicated possibilities to produce commercially clay bricks with the waste garnet powder. An economical benefit will be produced in viable in view of recycling waste garnet powder.


  • 주제어

    적벽돌 .   폐garnet 미분말 .   압축강도 .   흡수율 .   재활용.  

  • 참고문헌 (14)

    1. 송재선, (우리나라) 벽돌, 한국점토벽돌공업협동조합, pp. 15-20, 193-203, 244-249 (1991) 
    2. G. Lichun, P. Dayan, G. Ruiping, W. Zijiang and B. Yanqui, 'Analysis on microstructure of hot pressed carbon brick', Proceedings of the International Symposium on Carbon Sci. Technol. for New Carbons-Extended Abstracts, pp. 102-105 (1998) 
    3. J. C. Kim, K. H. Auh and D. M. Martin, 'Multi-level particle packing model of ceramic agglomerates', Modelling Simul. Mater. Sci. Eng., 8, 159-168 (2000) 
    4. Clay brick, KSL 4201 (1997) 
    5. R. Hewamanna, C. S. Sumithrarachchi, P. Mahawatte, 'Nanayakkara, H. L. C., and Ratnayake, H. C., Natural radioactivity and gamma dose from Sri Lankan clay bricks used in building construction', Appl. Radiation and Isotopes, 54(2), 365-369 (2001) 
    6. 장기인, 한국건축대계II-벽돌, 보성문화사, pp. 14, 41-87 (1991) 
    7. Methods for chemical analysis of clay, KS L 4007 (1993) 
    8. H. E. Kim, A. J. Moorhead, K. H. Riu and D. H. Lee, 'Effects of heat treatment in a wet hydrogen atmosphere on the reliability of sintered ${\alpha}$-silicon carbide', J. Am. Ceram. Soc., 78(6), 1708-1710 (1995) 
    9. S. E. Kuh, K. J. Hwang, D. S. Kim and J. S. Kim, 'Study on the Employment of Wasted Garnet Fines as Asphalt Concrete Filler', J. Korean Soc. Environ. Eng., 22(9), 1555-1567 (2000) 
    10. Y. K. Jeong, A. Narahira and K. Niihara, 'Effects of additives on microstructures and properties of aluminasilicon carbide nanocomposites', J. Am. Ceram. Soc., 82(12), 3609-3612 (1999) 
    11. 송재선, 벽돌기술, 한국적연와협회, pp. 13, 38-47 (1989) 
    12. 송재선, 벽돌공학-강권, 한국적연와협회, pp. 49-71 (1987) 
    13. Pope, M. I. and Judd, M. D., Differential Thermal Analysis, Heyden & Sons Inc., UK, pp. 30-31 (1977) 
    14. 김무한, 신현식, 김문한 공저, 건축재료학, 문운당, pp. 341-346 (1991) 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Hwang, Hyeon-Uk ; Kim, Ji-Hoon ; Kim, Young-Ju 2009. "Recycling of Waterworks Sludge in Red Clay Bricks Manufacturing" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 31(3): 217~222     

 저자의 다른 논문

  • 황경진 (2)

    1. 2000 "제강슬래그 처리 및 재활용의 최적화를 위한 분쇄 특성에 관한 연구" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 22 (6): 1139~1148    
  • 김영임 (3)

  • 김동수 (75)

  • 김준수 (27)

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