비산재 식별 방법

오늘날의 비산재는 기존의 비산재와 달리 다량의 황화물이나 황산염(석고 등)을 함유하고 있습니다. 이러한 비산재를 시험 없이 콘크리트에 사용할 경우 심각한 균열과 파손을 초래할 수 있습니다. 현행 비산재 기준에는 SO₃ 함량 제한이 있지만, "탈황 비산재"에 대한 검사 및 판정은 실효성이 부족합니다.

(2) "탈질회분"
석탄 연소 과정에서 NOx 배출량을 줄이기 위해서는 석탄 연소 과정 중 "탈질" 처리를 해야 합니다. 하지만 탈질 처리가 제대로 이루어지지 않으면 비산재에 잔류 NH4가 남을 수 있습니다. 비산재를 시멘트와 혼합하면 알칼리성 환경과 접촉하게 되고, 이로 인해 NH3(암모니아 가스)가 방출되어 콘크리트의 소성 단계에서 다량의 가스를 발생시킵니다.

(3) "떠다니는 검은 재"
현대 석탄 연소 기술에서는 석탄 연소 효율을 향상시키거나 발전소의 특정 운전 요구 사항을 충족하기 위해 디젤이나 기타 유성 물질을 연소 보조제로 첨가합니다. 이러한 연소 보조제는 완전히 연소되지 않고 비산재에 남게 됩니다. 특히 비산재를 선별한 후에는 미연소 유성 물질이 더 많이 함유된 비산재가 생성되는데, 이는 콘크리트 혼합재로 사용됩니다. 이 유성 물질은 콘크리트 표면에 떠올라 검은 부유 유성으로 나타납니다. 이러한 비산재를 "부유 흑색 비산재"라고 합니다.

어떻게 식별할 수 있을까요?
(1) 보는 방법
경험이 풍부한 검사관은 비산재의 색깔만 관찰해도 비산재의 미세도와 연소 손실량을 파악할 수 있는 경우가 많습니다.
비산재는 외관이 시멘트와 유사하며, 색상은 유백색에서 회흑색까지 다양합니다. 비산재의 색상은 탄소 함량의 양과 차이를 반영하는 중요한 품질 지표이며, 어느 정도는 비산재의 미세도까지 나타냅니다. 색이 진할수록 비산재의 입자 크기가 미세하고 탄소 함량이 높습니다.

비산재는 저칼슘 비산재와 고칼슘 비산재로 나뉜다. 일반적으로 고칼슘 비산재는 황갈색을 띠고, 저칼슘 비산재는 회색을 띤다. 비산재 입자는 다공성 벌집 구조를 가지고 있으며, 넓은 비표면적과 높은 흡착 활성을 나타낸다. 입자 크기는 0.5~300μm 범위이다. 또한, 비드 벽은 50~80%에 달하는 높은 다공성을 지닌 다공성 구조로, 강력한 수분 흡수성을 보인다.

본래의 모습 외에도, 물을 넣고 저어 비산재를 관찰할 수 있습니다. 물이 담긴 비커에 적당량의 비산재를 넣고 빠르게 저어 표면에 검은 재가 뜨는지 확인하여 비산재의 탄소 함량을 확인합니다. 만약 비산재의 색깔이 검은색이고 특유의 냄새가 나거나 기름 방울이 떠 있다면, 이는 물에 뜨는 반죽과 같은 형태이므로 폐기해야 합니다.

유리 CaO와 SO3 함량이 높은 탈황재를 물과 함께 교반하면 용액이 알칼리성이 되고, 여기에 페놀프탈레인 시약을 떨어뜨리면 붉은색으로 변합니다. Ca(OH)2와 수화 칼슘 설포알루미네이트의 부피 팽창으로 인한 콘크리트 균열을 방지하기 위해 생성물을 다시 처리해야 합니다.

둘째, 냄새를 맡아볼 수 있습니다. 비커에 적당량의 비산재와 시멘트를 넣고 물을 부어 슬러리를 만드십시오. 만약 자극적인 암모니아 냄새가 난다면, 그 비산재는 탈질화된 비산재라고 판단할 수 있습니다.

현미경으로 살펴보세요! 가짜 재를 식별하려면 먼저 체질을 해야 합니다. 일반적으로 입자 크기가 작은 비산재 입자는 현미경(100배 이상의 현미경 사용)으로 관찰했을 때 표면이 매끄럽고 유리처럼 구형이며, 입자 크기가 큰 입자는 표면이 불규칙하지만 대략 구형입니다. 만약 분쇄된 모래, 석분, 보일러 슬래그 분말 등이 너무 많이 섞이면 각 입자 크기 범위, 특히 작은 입자 크기 범위에서 불규칙하고 각진 입자가 더 많이 나타납니다.

현미경으로 봐야 구별할 수 있나요? 간단한 방법은 이렇습니다. 석탄재 약 1kg을 그릇에 담고 물을 부으면서 저어주세요. 물이 거의 가득 찰 때까지 물을 부으면서 저어주면 됩니다. 물 표면에 하얀 알갱이가 떠오르는지 확인해 보세요. 알갱이가 떠오르면 진짜이고, 떠오르지 않으면 가짜입니다.

비산재의 경우, 먼저 체질을 합니다. 일반적으로 입자 크기가 작은 비산재 입자는 현미경으로 관찰했을 때 매끄러운 유리구슬 모양을 하고 있으며, 입자 크기가 큰 입자는 표면이 불규칙하지만 대략 구형입니다. 만약 분쇄된 모래 분말, 석분, 보일러 슬래그 분말 등이 너무 많이 섞이면 각 입자 크기별로, 특히 작은 입자 크기에서 불규칙한 입자가 더 많이 나타나게 됩니다.

진짜 비산재는 엄격한 국가 표준 및 사용 규격은 물론, 화학 조성 및 방사능 기준, 포장 규격, 명확한 등급 기준을 준수합니다. 색상은 검은색 또는 노란색이며, 분말 형태이고 입자가 매우 미세하며, 만졌을 때 곱고 건조하며 수분 함량이 매우 낮습니다. 가짜 비산재는 주로 석분, 벽돌 분말에 소량의 비산재나 슬래그를 섞거나, 일부 또는 전부를 석분으로만 포장하여 만듭니다. 가짜 비산재는 점성이 없고 활성이 없습니다. 색상은 흰색이며, 일부는 매우 불순물이 많습니다. 만졌을 때 거칠고 축축하며 포장 상태가 불규칙합니다. 고품질 비산재를 구매하려면 위의 사항들을 주의 깊게 살펴보시기 바랍니다.

(2) 인수 샘플링은 어떻게 하는가?
기존의 시료 채취 방식과 위치를 변경하여, 비산재 공급용 강관에 직경 100mm의 특수 시료 채취 탭을 지면에서 약 1.5m 높이에 용접하여 설치합니다. 이 탭은 비산재 하역 과정 중 언제든지 임의로 선택하여 시료를 채취할 수 있도록 합니다. 또한, 채취한 시료를 비산재 공급업체에 공개적으로 알리고, 동일 차량에서 두 ​​번 채취한 시료의 결과가 다를 경우 엄중한 처벌을 받을 것임을 명시합니다.