Unconfined Compressive Strength of Reduced Slag-Mixed Clay

환원슬래그 혼합점토의 일축압축강도 특성

  • 조민재 (인하대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 윤여원 (인하대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 김재윤 (인하대학교 공과대학 토목공학과)
  • Published : 2012.06.01

Abstract

With the increase of steel production research interest on the recycling of slag as a by-product also increases steadily. Currently in Korea a lot of researches on blast-furnace slag have been made. However, the researches on the steel slag have been rarely made. Also, a research of steel slag, especially the use of oxidation furnace slag as aggregates for concrete progress, is performing actively, but the research results on the furnace slag are almost nothing. Recently, the research about the furnace slag as backfill material and embankment material confirmed the possibility of the clay soil amendment. Therefore, the object of this study is to review the possibility as civil engineering materials for soil improvement and to find the optimum mixture ratio of furnace slag. This research analyzed the ingredient component of the reduced slag by SEM, XRF, XRD tests and examined the strength increase using unconfined compression tests when the clay and reduced slag are mixed each other. Through this test, the definite strength increase is confirmed according to the mixture of the reduced slag and the possibility of soil improvement is also confirmed based on this result. The object of the study is both utilizing the by-product for civil engineering purpose and effective recycling by the application of the furnace slag for soil improvement.

철강 생산량이 증가함에 따라 부산물로 발생하는 슬래그의 재활용에 대한 관심이 커지고 연구가 활발히 진행되어 왔다. 현재 국내에서는 고로 슬래그에 대한 연구는 많이 이루어지고 있지만, 제강 슬래그에 대한 연구는 미비한 실정이다. 또한 제강슬래그 중에서도 전기로 산화슬래그에 대한 콘크리트 골재로의 활용에 관한 연구가 진행되고 있을 뿐 전기로 환원슬래그에 대한 연구실적은 거의 없는 실정이다. 최근 전기로 환원슬래그에 대한 토목용 성토 및 뒤채움 재료로서의 활용가능성 여부에 관한 연구가 진행된바 있고, 점토지반 개량재로서의 가능성을 확인한 바 있다. 따라서 본 연구의 목적은 전기로 제강 환원슬래그를 연약지반개량을 위한 토목재료로서 활용 가능성을 검토하고 최적의 혼합비를 찾는데 있다. 환원슬래그에 대한 SEM, XRF, XRD 시험 등을 통해 성분 분석을 하고 또한 환원슬래그 혼합점토에 대한 일축압축강도 시험을 통해 점토지반에 환원슬래그를 혼합하였을 때의 강도증진 효과에 대한 검토를 하였다. 이 시험을 통해 환원슬래그 혼합에 따른 뚜렷한 강도증진 효과를 확인하였으며, 이를 바탕으로 연약지반처리에 있어 환원슬래그의 활용가능성을 판단할 수 있었다. 본 연구에 대한 기대효과는 산업 부산물의 활용에 따른 환경보전 및 재활용 측면과 전기로 환원슬래그의 연약지반개량용 토목재료로서의 활용에 있다고 하겠다.

Keywords

References

  1. Choi, J. S.(2010), A Study on the Manufacture of CSA Cement Clinker Using EAF Reducing Slag, Ph.D thesis, Inha University. pp. 3-12, pp. 65-68.
  2. Choi, S. M., Park, H. J., Kim, J. H., Hong, S. R., Cho, J. S., Kim, J. M.(2011), Consideration on the Applicability of Ladle Furnace Slag as Construction Materials, 2011 Spring Conference book, Korean Recycled Construction Resource Institute, Vol. 11, No. 1, pp. 9-10.
  3. Kim, K. H., Lim, J. Y., Ryu, D. H., Choi, S. W.(2007), The Present Situation of Production and It's Utillization of Electronic Arc Furnace Oxidizing Slag in Korea and Other Countries, Magazine of Korea Concrete Institute, Vol. 19, No. 6, pp. 51-57.
  4. Kim, S. Y., Park, J. W., Lee, H. H., Kim, K. H.(2008), Study on Utilization of Electric Arc Furnace Oxidizing Slag as Fine Aggregates for Cement Concrete, Journal of Korean Society of Civil Engineers, Vol. 28, No. 3A, pp. 407-415.
  5. Korea Iron & Steel Association(2011), http://www.kosa.or.kr/statistics/production_2011.jsp.
  6. Kwak E. G., Kim, J. M.(2010), Evaluation of Application for the Concrete Aggregate of Electric Arc Furnace Oxidizing Slag Treated by Rapidly Cooling Method, Journal of Architectural Institute of Korea-Structural, Vol. 26, No. 2, pp. 63-70.
  7. Lee, H. M., Lee, H. S.(2010), A study on the Expansion of concrete using Electric Arc Furnace Oxidizing Slag Fine Aggregate, 2010 Spring Conference Book, The Korea Institute of Building Construction, Vol. 10, No. 2, pp. 121-124.
  8. Lim, H. S., Lee, H. S., Choi, J. S.(2011), Experimental Study on the Development of X-Ray Shielding Concrete Utilizing Electronic Arc Furnace Oxidizing Slag, Journal of Architectural Institute of Korea-Structural, Vol. 27, No. 7, pp. 125-132.
  9. Na, H. S., Yoon, Y. w., Yoon, G. L.(2011), Environmental Effect of the Reduced Slag in the Electric Furnace, Journal of Korean Geo-Environmental Society, Vol. 12, No. 7, pp. 23-29.
  10. Shin, J. W., Yoon, Y. W., Yoon, G. L.(2011), Geotechnical Characteristics of Reduced Slag-soil Mixtures in Electric Furnace, Journal of Korean Geo-Environmental Society, Vol. 12, No. 7, pp. 31-37.
  11. Nippon Slag Association(2011), http://www.slg.jp/e/slag/process.html.