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시멘트 킬른 더스트의 이용

전문가 제언: ○ 보통 시멘트 킬른 더스트(CKD: Cement Kiln Dust)라고 알려진 다량의 더스트가 포틀랜드 시멘트 생산 중 발생된다. 환경요건을 충족시키기 위하여, CKD가 매립으로 처리되었다. 최근, CKD가 토질안정과 하수처리 등에 활용되며 또한 시멘트 제품에 CKD를 사용하려는 시도도 있었다.

○ 본 논문은 후자의 국면에서 수행된 연구를 검토하고 시멘트-CKD 결합의 성질을 연구하려고 저자들이 수행한 시험의 결과를 보고하였다. 결과는 CKD가 시멘트 모르타르 결합의 성질에 악영향을 끼치지 않는다는 것이다. 그러나 콘크리트 내구성에 관한 CKD의 높은 염화물 농도와 알칼리도의 함의를 연구할 필요가 있다.

○ CKD는 도로건설에 사용되는 석회의 대안으로 토질 안정용으로 사용될 수 있다. CKD의 사용은 토질강도를 개선할 뿐만 아니라 작업시간과 비용도 최소화한다. 석회를 쓰는 경우 처음 사용 후 48시간에 토양을 리믹싱하고 압축하여야 한다. 이에 반해서 CKD는 최초의 결합과 압축이 재료를 충분히 안정시키므로 별도의 조치가 필요하지 않다. 도로건설에 토질 안정화가 필요하다. 미국에서 유익하게 사용되는 CKD의 10%가 토질 안정화에 활용된다.

○ 미국에서는 연간 1,000~1,200만 톤의 더스트가 시멘트 킬른에서 생산되어 심각한 폐기물 처리문제가 대두되고 있다. 미 광산국은 더스트를 포틀랜드 시멘트와 유용한 알칼리 제품을 만들기 위한 재료로 변환시키는 알칼리 휘발화 방법을 연구하고 있다. CKD는 알칼리 황산염(K2SO4와 Na2SO4)층을 가진 미세하게 분쇄된 시멘트 원료(CaCO3, SiO2)로 구성된 것이 알려졌다.

○ 알칼리와 골재 사이의 반응에 의해 콘크리트가 약화되기 때문에 이 형태로는 직접 시멘트 킬른에 재순환될 수 없다. 약 35MPa 이상의 28일 강도를 가진 포틀랜드 시멘트는 소결과 용해방법을 이용하여 저알칼리 잔류물로부터 생산된다. CKD의 알칼리, 주로 K2SO4의 거의 완전한 제거를 위해서는 1,300℃ 이상의 온도와 환원분위기가 필요하다.

저자: M. Maslehuddin et al.
자료유형: 학술정보