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폐유리를 활용한 시멘트와 콘크리트

전문가 제언: ○ 유리의 시멘트 산업에의 활용을 위하여 오래전부터 연구가 진행되었으며 이 결과 유리질인 고로 수쇄 슬래그를 포틀랜드 시멘트에 혼합한 고로 시멘트가 생산 되고 있다. 또한 레미콘에 일부 고로수쇄 슬래그를 사용하고 있는 실정이다.

○ 고로시멘트는 유리질을 혼합함에 따라 포틀랜드 시멘트보다 ①단기재령에서의 강도 발현성은 작지만, 3개월 이상의 장기에서의 강도 발현성은 보통 포틀랜드 시멘트를 상회하고 ②내해수성, 화학저항성이 우수하며 ③알칼리 골재반응이 일어나지 않는 특성을 가지고 있다.

○ 상기와 같은 좋은 특성을 기대하며 일반 소다석회유리 분말을 시멘트에 활용하는 연구가 오래전부터 수행되어 왔으나 높은 알칼리 함량과 균열이 문제가 되었다. 미국에서는 과거 10년간 폐유리의 높은 처리비용과 환경규제 때문에 폐유리를 시멘트 콘크리트의 골재로 활용하는 연구가 다시 시작되었다.

○ 이 논문에서 사용가능한 유리분말의 입도와 미분 분쇄 비용을 제시하고 있으므로 재활용 유리의 입도규격과 원가에 참고가 되겠다. 유리입자의 크기가 기본적으로 시멘트입자의 크기와 비슷하지 않으면 입도분리가 일어나 시멘트와 반응하지 않고 분리된 상태를 유지하게 된다. 또한 먼저 금속과 플라스틱 및 다른 이 물질과 혼합된 유리를 분리 처리하여야 한다.

○ 분리된 폐유리의 재활용은 유리공업에서는 잘 이루어져 판유리의 경우는 20~30%, 병 유리에서는 80~ 90%를 원료 중에 사용하여 자원절감과 에너지 비용을 줄이고 있다. 유리는 경도가 높은 물질로서 유리를 미분으로 분쇄하는 것은 어려워 경제성에서 문제이다. 향후 폐 용기유리의 다량 발생을 대비하여 시멘트나 콘크리트에 이용을 위한 경제적 분쇄방법과 파유리 사용 개발 연구를 진행하여야 한다.

저자: Caijun Shi, Keren Zheng
자료유형: 학술정보