| 논문명 |
커피찌꺼기를 활용한 콘크리트 혼화재의 개발 / Development of Mineral Admixture for Concrete Using Spent Coffee Grounds |
| 저자명 |
김성배(Sung-Bae Kim) ; 이재원(Jae-Won Lee) ; 최윤석(Yoon-Suk Choi) |
| 발행사 |
한국건설순환자원학회 |
| 수록사항 |
한국건설순환자원학회 논문집, Vol.10 No.3 (2022-09) |
| 페이지 |
시작페이지(185) 총페이지(10) |
| ISSN |
2288-3320 |
| 주제분류 |
재료 |
| 주제어 |
재활용; 커피찌꺼기; 혼화재; 커피찌꺼기 애시; 화학성분 // Recycling; Spent coffee grounds; Admixture; Coffee grounds ash; Chemical composition |
| 요약1 |
커피는 세계에서 가장 많이 소비되는 음료 중 하나이며 석유에 이어 두 번째로 많이 거래되는 상품이다. 커피의 수요가 많은만큼 커피 산업에서는 독성이 있고 심각한 환경문제를 일으키는 다량의 폐기물이 생성된다. 본 연구는 사용된 커피찌꺼기(SCG)를 재활용하여 콘크리트 제조 시 시멘트를 대체하는 혼화재로써의 활용가능성을 확인하는 것을 목표로 한다. 커피찌꺼기를 재활용하기 위해서 커피찌꺼기는 수분 제거를 위해 건조되고 850 oC의 소성로에서 8시간 동안 소성하며, 탄화된 커피찌꺼기는 볼밀 분쇄를 통해 커피찌꺼기 애시(CGA)로 제조된다. 제조된 커피찌꺼기 애시의 화학성분 분석은 XRF로 수행하였으며, 화학성분 분석결과 커피찌꺼기 애시의 주요 성분은 K2O(51.74 %), CaO(15.92 %), P2O5(14.39 %)이며 MgO(7.74 %), SO3(6.89 %)의 부성분과 소량의 F2O3(0.66 %), SiO2(0.59 %), Al2O3(0.31 %)가 함량되어 있다. 물리 역학적 특성을 평가하기 위해 커피찌꺼기 애시를 5 %, 10 %, 15 % 중량 치환하여 수행하였다. 품질 시험결과, 커피찌꺼기 애시가 5 % 치환된 CGA 5의 28일활성지수는 80 %이며, 플로 값 비는 96 %로 플라이 애시 2종의 품질기준을 만족하는 것으로 나타났다. 모르타르의 역학적시험결과로부터 커피찌꺼기 5 %가 포함된 시편에서 최적의 결과를 확인할 수 있었으며, 우수한 기계적, 물리적 특성을 보여주었다. |
| 요약2 |
Coffee i s one of t he m ost consumed b everag es i n the world and is t he s econd l arg est traded commodity a fter p etroleum.
Due to t he g reat d emand of t his product, l arg e amounts of w aste i s g enerated i n the coffee i ndustry, w hich a re t oxic a nd represent serious environmental problems. This study aims to study the possibility of recycling spent coffee grounds (SCG) as a m ineral a dmixture b y replacing the c ement in the manufacturing of concrete. To r ecycle the coffee g rounds, the SCG was dried to remove moisture and fired in a kiln at 850 °C for 8 hours. Carbonized coffee grounds are produced as coffee grounds ash (CGA) through ball mill grinding. The chemical composition of the prepared coffee grounds ash was investigated using X-ray fluorescence (XFR). According to the chemical composition analysis, the major elements of coffee grounds ash are K2O(51.74 %), CaO(15.92 %), P2O5(14.39 % ), M g O(7.74 % ) and SO3(6.89 %), with small amounts of F2O3(0.66 %), SiO2(0.59 %) and Al2O3(0.31 %) content. To evaluate quality and mechanical properties, substitutions of 5, 10, and 15 wt.% of coffee grounds ash (CGA) were tested. From the quality test results, the 28-day activity index of CGA5 reached 80 %, and the flow value ratio reached 96 %, which is comparable to the minimum requirement for second-grade FA. From the test results of the mortar, the optimal results have been found in specimens with 5 wt-% coffee grounds ash, showing good mechanical and physical properties. |
| 소장처 |
한국건설순환자원학회 |