수직형 유동층로에서 제조된 인공경량 세골재의 특성
Characteristics of artificial lightweight fine aggregates manufactured by using a vertical fluidizing furnace
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초록
기존의 로타리 킬른으로는 융착 현상 때문에 3 mm 이하 크기의 세골재를 제조하기 어려웠다. 이를 해결할 수 있는 수직형 유동층로를 설계, 제작하고 이로 부터 점토 :석분슬러지 :폐백토 = 60 : 30 : 10(wt%) 조성의 성형체를 소성하여 비중 1.1~1.7, 흡수율 11~19 %의 다양한 특성을 갖는 경량 세골재를 제조하였다. 골재를 발포시키기 위한 최소 소성온도는 1130oC이었다. 1140oC 이상으로 소성된 시편은 전형적인 발포 경량골재 특성을 보였으며, 표면에 균열이 크게 벌어져서 내 부 층이 드러나 보였다. 그러나 표면에 발생된 균열은 black core 내부로 진행되지 않았기 때문에 흡수율에 영향을 주지 않았다. 소성온도가 증가하면 골재의 shell 두께는 감소하고 black core 영역은 넓어졌으나 유지시간은 미세구조에 큰 영향을 주지 않았다. 소성온도가 증가되면 표면에 액상 발생량이 증가하여 골재의 흡수율은 감소하였다. 또한 소성시간도 골재 흡수율에 큰 영향을 주었는데, 이는 액상을 형성하고 또 생성된 액상이 표면의 개기공을 막아 폐기공으로 변화시키는데 시간 이 필요하기 때문인 것으로 생각된다.
Abstract
It was difficult for the existing rotary kiln to fabricate the fine aggregates under 3 mm due to the sticking phenomenon between specimens. In this study, the vertical type fluidizing furnace was designed and manufactured by which the lightweight fine aggregates of specific gravity 1.1~1.7, water absorption 11~19 % could be fabricated from the green body of clay : stone sludge : spent bleaching clay = 60 : 30 : 10 (wt%) without sticking-together happening. The minimum sintering temperature for bloating of aggregates was 1130oC. The specimens sintered over 1140oC showed the typical bloating characteristics of lightweight aggregates and an inner layer was discovered due to widened cracks on a surface. But the crack on a surface did not propagate into a black core area so had no effect on a water absorption of aggregates. The sintering temperature made the thickness of shell and the black core area thin and expanded respectively but the sintering time did not affect the microsturcture of aggregates. The water absorption of aggregates decreased with increasing temperature owing to increased amount of liquid formed on a surface. Also sintering time affected a lot on a water absorption because it takes a time to form a liquid, which change the open pores to closed pores by blocking.
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