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소각재를 이용한 건축외장재 제조
Preparation of Multi-functional Brick Using MSWI Fly Ash

반효진    (한국건설기술연구원 건설환경연구실   ); 박은주    (강원대학교 환경공학과   ); 이우근    (강원대학교 환경공학과  );
  • 초록

    본 연구에서는 소각재와 하수슬러지, 용융슬래그 등을 이용하여 기존의 벽돌을 대신 할 수 있는 건축외장재를 제조하고,사용 재료의 혼합비와 소성온도 등 적정 제작 조건을 도출하고자 한다. 외장재 제조는 재료를 각 비율별로 성형하여 상온과 $160^{\circ}C$ 에서 각각 24시간 동안 건조 후 1,080~ $1,130^{\circ}C$ 에서 2시간 동안 소성하였다. 소성한 다음 제조한 외장재 시편의 압축강도를 측정해 본 결과 소성온도가 증가할수록 압축강도는 증가하였으며, 소각재의 함유량이 적을수록, 용융슬래그의 함량이 증가할수록 압축강도가 증가하였다. 본 연구에서 도출된 외장재 제조 적정조건은 소각재 : 용융슬래그 : 하수슬러지 : 점토의 비율이 10 : 20 : 5 : 65로 제조된 시편을 $1,115^{\circ}C$ 에서 소성한 시편의 압축강도가 41 MPa 이상으로 나타나 외장재로서의 사용이 가능한 것으로 나타났다. 또한 제조한 외장재의 중금속 용출실험결과 환경적으로 안전한 것으로 나타났다.


    With the advance of industrialization and urbanization, a lot of waste has been discharged and treated by incineration. But fly and bottom ashes are generated in this process. In addition, the treatment method to recycle sewage sludge and melting slag is required to manage these wastes. The objective of this research was to prepare of multi-functional brick which were made from MSWI (Municipal solid wastes incinerator) fly ash, sewage sludge and slag. The bricks were made by mixing raw materials and then drying for 24 hours. Next, they were dried for 24 hours at $160^{\circ}C$ and fired for 2 hours. Calcination temperature was changed to discuss the effect of temperature from $1,080^{\circ}C$ to $1,130^{\circ}C$ . Compressive strength of a brick was creased with the increase of temperature. To increase mixing ratio of fly ash and slag reduce the compressive strength the optimal condition was the mixing ratio of fly ash : melting slag : sewage sludge : clay as 10 : 20 : 5 : 65 and $1,150^{\circ}C$ of calcination temperature. Compressive strength was obtained as about 41 MPa at this condition.


  • 주제어

    소각비산재 .   건축 외장재 .   소각 .   하수슬러지 .   용융슬래그.  

  • 참고문헌 (12)

    1. Lin, K.L., "Feasibility study of using brick made from municipal solid waste incinerator fly ash slag," J. Hazard. Mater., B137, 1810-1816(2006) 
    2. Mun K. J., "Development and tests of lightweight aggregate using sewage sludge for nonstructural concrete," Construction and Building Materials, 21, 1583-1588(2007) 
    3. 문경주, 이민희, 소승영, 소양섭, "도시 쓰레기 소각 비산재를 이용한 비소성 인공골재의 제조," Journal of the Architectural Institute of Korea, 22(9), 115-122(2006) 
    4. Kumar, S., "Fly ash-lime-phosphogypsum hollow blocks for walls and partitions," Building and Environment, 38, 291-295(2003) 
    5. 이성기, 배인국, 장영남, 채수천, 류경원, "도시 소각재 용융슬래그로부터 P형 제올라이트 합성," 한국광물학회지, 19(1), 7-14(2006)     
    6. Shngh, I. B., Chaturvedi, K., Morchhale, R. K., and Yegneswaran, A. H., 'Thermal treatment of toxic metals of industrial hazardous wastes with fly ash and clay,' J. Hazard. Mater., 141, 215-222(2007) 
    7. Saikia, N., Kato, S., and Kojima, T., "Production of cement clinkers from municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash," Waste Management, 27, 1178-1189(2007) 
    8. 유영석, 신현철, 김범석, 최재일, 지재성, "소각재 용융슬래그의 결정화에 의한 고품질화 특성," 한국폐기물학회지, 20(7), 717-723(2003) 
    9. Aubert, J. E., Husson, B., and Sarramone, N., "Utilization of municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash in blended cement Part 2. Mechanical strength of mortars and environmental impact," J. Hazard. Mater., 146, 12-19(2007) 
    10. Chiou, I. J., Wang, K. S., Chen, C. H and Lin, Y. T., "Lightweight aggregate made from sewage sludge and incinerated ash," Waste Management, 26, 1453-1461(2006) 
    11. 권용준, 김유택, 이기강, 김영진, 강승구, 김정환, 박명식, "점토/소각재/첨가제계 인공 경량골재의 발포기구," J. Kor. Ceram. Soc., 38(9), 811-816(2001) 
    12. Dondi, M., Ercolani, G., Guarini G., and Raimondo, M., "Orimulsion fly ash in clay bricks-Part 1: composition and thermal behaviour of ash," Journal of the European Ceramic Society, 22, 1729-1735(2002) 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Ban, Hyo-Jin ; Jeong, Jae-A ; Lee, Woo-Keun 2010. "Characteristics of VOCs Adsorption of Brick Prepared by MSWI Fly Ash" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 32(9): 857~861     
    2. Park, Jae Min ; Han, Kyeong Ho ; Kim, Na Ri ; Oh, Sung Jae ; Son, Maeng Hyun ; Kim, Kyong Min ; Jeon, Min Jee ; Kim, Jae Myoung ; Park, Sang Hee ; Cho, Jae Kwon 2014. "Spawning Behavior and Early Life History of the Elegant Blenny, Omobranchus elegans (Pisces: Blenniidae)" Korean journal of Ichthyology = 한국어류학회지, 26(1): 25~33     

 저자의 다른 논문

  • 반효진 (2)

    1. 2010 "소각재로 제조한 건축외장재의 VOCs 흡착 특성 평가" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 32 (9): 857~861    
    2. 2012 "중금속류 생태독성 검출장치의 기초성능 평가" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 34 (12): 828~834    
  • 이우근 (33)

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