초록
본 연구에서는 산업폐기물 소각장 비산재의 고형화시 시멘트와 폐석분을 일정 비율로 첨가하여 하나의 공시체로 만든 후, 압축강도와 중금속의 용출특성을 비교 분석하여 비산재의 고형화시 고화제로 사용되는 시멘트의 일부를 대체할 수 있는지를 평가하였다. 각 시료의 입도와 SEM 분석 결과, 폐석분의 입도가 작게 나타났으며, 비산재가 시멘트나 폐석분의 혼합시 조밀성이 향상되고 뚜렷한 결정구조를 나타내는 것을 관찰할 수 있었다. 각 시료의 XRD 분석 결과, 비산재의 경우 CaO성분이 다량 함유되어 있었으며, 폐석분에 경우 SiO$_2$성분이 다량 포함되어 있어 고화제로 사용되는 시멘트와 혼합시 수화반응 및 Pozzolan반응에 기여할 것으로 판단된다. 공시체의 압축강도의 경우, 비산재에 시멘트와 폐석분 혼합 첨가시에 각 첨가비율에 따른 모든 압축강도가 10 kgf/cm$^2$을 초과하고 있었으며, 시멘트 단독으로 첨가할 때 보다 시멘트와 폐석분을 혼합하여 첨가할 때 더욱 높은 압축강도를 나타냈다. 중금속 용출시험 결과, 폐석분을 혼합 14일 양생 시, 시멘트 150 kg/m$^3$에 폐석분 80$\sim$100 kg/m$^3$을 주입하는 것으로 국내의 폐기물 관리기준 Pb 3 mg/L를 만족하는 것으로 나타났다.
In this paper, the solidification behaviour and compressive strength of fly ash, cement, and waste stone powder were studied each separately and with addition of each in different proportions. And also, we assessed stabilizing ability of waste stone powder in cement which was added in fly ash. The particle size of waste stone powder was found smaller than the fly ash and cement particle sizes. Moreover, when mixing all(fly ash, cement, and waste stone powder) showed distinctive crystal structure, and improved stiffness. In case of mixing fly ash, cement and waste stone powder in different proportions, the compressive strength was exceeded to the predicted compressive strength of 10 kgf/cm$^2$. The XRD analysis showed high contents of CaO in fly ash and SiO$_2$ in case of waste stone powder sample. Heavy metal emission experiment showed the 3mg/L of Pb after 14 days of mixing 150 kg/m$^3$ of cement with the 80$\sim$100 kg/m$^3$ of waste stone powder, which is fulfilling the National Waste Management Policy.
