• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.173-179
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• 2014

본 연구는 석탄을 사용하여 발전한 후 남은 폐기물인 석탄회를 콘크리트의 잔골재로 재활용하기 위한 실험적 연구이다. 석탄회는 크게 플라이 애시와 바텀 애시로 구분될 수 있다. 플라이 애시의 경우 콘크리트의 배합 시 시멘트를 대체하는 재료로 많이 활용되고 있는 반면 바텀 애시의 경우 대부분이 매립되고 있는 등 재활용률이 낮은 실정이다. 본 연구에서는 재활용률이 낮은 바텀 애시의 활용률을 증대시키고자 콘크리트의 잔골재로 일부 치환하였으며 활용성을 확인하였다. 콘크리트 배합 시 물시멘트 비를 고정한 상태에서 바텀 애시의 사용량을 증가 시키게 되면 작업성이 현저히 떨어지게 되므로 일정 수준이상 사용하기 위한 대책이 필요하다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 폴리카르본산계 고성능 감수제를 사용하여 콘크리트를 배합하였고 콘크리트 비빔 직후 및 비빔 1시간 후 유동성 및 공기연행성을 비교하여 실제 레미콘이나 배치 플랜트에서 생산된 콘크리트가 현장에 타설되는 시간을 모사하였다. 연구 결과 바텀 애시를 잔골재의 30%정도 치환한 콘크리트 비빔 1시간 후 작업성과 공기연행성을 확보할 수 있었고, 압축강도는 다소 감소하였으나 바텀 애시를 콘크리트 잔골재로 사용할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.528-536
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• 2020

본 연구에서는 천연골재의 대체골재로써 폐유리 잔골재(이하 GS)를 고강도 모르타르에 혼입하여 일반강도 모르타르와의 역학적 특성, 알칼리-실리카 반응(이하 ASR), ASR 후 모르타르의 잔류 역학적 특성을 비교·분석하였다. 실험 결과, GS를 모르타르에 혼입하는 경우, 혼입률이 증가할수록 역학적 특성 저하 및 ASR 증가 현상이 확인되었다. 특히, 모르타르의 고강도화는 GS의 Slip 현상을 개선하기에는 한계가 있을 뿐만 아니라, 오히려 ASR을 더욱 촉진하는 것으로 확인되었다. ASR 후 잔류 역학적 특성에서 반응 초기에는 강도가 증가하였으나, 반응이 지속됨에 따라 강도가 감소하는 경향이 나타났다. 이를 통하여, ASR 생성물이 GS의 Slip 현상을 개선할 가능성이 있을 것으로 사료된다. 따라서, 폐유리 잔골재 Slip 현상을 개선하기 위한 GS 표면 개질 및 ASR 저감을 위한 혼화재 사용 등과 같은 후속 연구가 필요하다고 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.135-143
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• 2007

본 논문은 장기 지속하중을 경험한 순환골재 콘크리트 보의 휨 거동특성 평가를 위하여 수행된 실험결과를 다룬 내용으로 이를 위하여 천연골재를 사용한 시험체, 순환굵은골재로 100% 대체된 시험체와 순환잔골재로 50% 대체된 시험체 등 총 3개의 보가 계획 및 제작되었다. 1년간 재하된 지속하중을 경험한 이후 파괴시까지 다시 재하된 철근콘크리트 보의 단기 휨거동에서 초기 강성 및 최대내력은 골재의 종류에 관계없이 유사하게 나타났으나 최대내력시의 강성이 순환골재를 사용한 경우 천연골재에 비해 28 및 23% 작게 나타났고 인장철근 및 압축측 콘크리트의 변형률도 순환골재를 사용한 시험체가 천연골재를 사용한 시험체보다 다소 크게 나타났다. 그러나 순환골재를 사용한 철근콘크리트 보에 대한 실험값을 ACI규준 의한 계산값과 비교한 결과 크게 나타났으며 전반적으로 천연골재를 사용한 철근콘크리트 보와 대등한 휨 성능을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.33-40
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• 2024

해양폐기물 중 하나인 패각의 발생량은 매년 증가하고 있으나, 대부분이 해안 근처에 야적되거나 방치되어 환경적·사회적으로 문제가 되고 있다. 천연 골재 부존량 감소에 따른 골재 대체재로서 패각이 사용된다면 재료 수송에 따른 물류비용을 효과적으로 감축시킬 수 있어 자원 재활용을 활성화할 수 있다. 본 연구에서는 3D 콘크리트 프린팅 기술을 활용한 해양 구조물의 건설 재료로서 패각 잔골재의 사용 가능성을 분석하였다. 패각을 활용한 3D 프린팅 콘크리트는 패각 잔골재와 시멘트 풀 계면 등의 공극 요인으로 일반 콘크리트 대비 낮은 강도를 가지기 때문에 역학적 성능 평가를 위한 미세구조 특성 분석이 요구된다. 유동성, 출력성 및 적층성을 고려하여 3D 프린팅 콘크리트의 배합을 선정하였으며, 패각 잔골재를 활용한 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성과 미세구조를 분석하였다. 시편의 물성을 평가하기 위해 3D 프린터로 압축강도와 부착강도 시편을 제작하였고 강도 시험을 진행하였다. 미세구조를 분석하기 위해 고해상도 이미지를 얻을 수 있는 SEM 촬영을 수행하였으며, 히스토그램 기반 상 분리 방법을 적용하여 공극을 분리하였다. 패각 잔골재 종류에 따른 공극률을 확인하고 확률함수를 활용하여 공극 분포 특성을 정량화하였으며, 패각 잔골재의 종류에 따른 시편의 역학적 물성과 미세구조 특성 간의 상관관계를 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.229-235
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• 2018

본 연구에서는 순환골재 콘크리트의 품질안정화를 목표로 기술 개발한 골재 혼합설비를 활용하여 순환골재 및 천연골재를 사전 혼합하였으며, 생산 된 혼합골재를 적용하여 혼합 전과 혼합 후의 콘크리트 특성을 검토하였다. 이렇게 도출된 결과를 토대로 순환골재의 품질 안정화 및 사용 활성화를 위한 새로운 방향을 제시하고자 하였다. 골재 혼합 전 후에 따른 믹서로 비빈 굳지 않은 콘크리트 중의 모르타르와 굵은 골재량의 변화율 시험 결과 사전 골재 혼합 시 혼합 전 콘크리트 대비 모르타르 및 굵은 골재량의 편차가 줄어드는 것으로 확인되었다. 재령 3일과 재령 7일에서의 압축강도 편차 및 평균압축강도는 혼합 전 후 비슷한 결과를 나타냈으며, 28일 강도에서는 재령 3, 7일보다 혼합 전 후 강도 편차가 크게 발생했다. 사전 골재 혼합을 통한 혼합골재 사용 시 강도 편차가 줄어드는 것으로 확인되었으며, 사전 골재 혼합을 통한 혼합골재 사용 시 장기강도 발현이 유리할 것으로 사료된다. 위의 결과를 토대로 순환골재 및 천연골재 사전 혼합을 통해 생산된 혼합골재를 사용한 콘크리트 결과 굵은골재량, 압축강도 편차가 줄어드는 것으로 나타나 사전 골재혼합을 통해 균질한 콘크리트를 생산할 수 있는 것으로 판단된다. 이는 생산되는 순환골재 특성에 따라 천연골재와 사전 혼합을 통해 균질한 골재 특성을 맞춰 생산할 수 있으며, 순환골재의 문제점 중 하나인 품질편차를 해결할 방안으로 고려된다.

• 한국건설순환자원학회지
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• 제13권4호
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• pp.22-32
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• 2018

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권6호
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• pp.87-94
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• 2007

폐콘크리트로부터 생산된 순환골재의 사용은 환경보존과 자원의 재활용 관점에서 매우 유용하며, 순환골재 콘크리트에서 압축, 인장, 휨 및 부착강도, 탄성계수 등이 중요한 기계적 특성요소로 작용하게 된다. 특히 압축을 받는 순환골재 콘크리트의 응력-변형률 관계 및 파괴진전 양상 규명은 순환골재 콘크리트를 사용한 구조물 설계 및 수치해석 등 이론적 연구에서도 매우 중요한 의미를 가진다. 따라서 본 연구에서는 순환골재 콘크리트의 파괴진전특성을 규명하기 위하여 압축하중을 받는 콘크리트의 미세균열 등 손상특성을 검출하기 위하여 AE 기법을 사용하였다. 압축거동특성 및 AE 신호특성을 분석한 결과, 순환굵은골재 콘크리트의 균열 및 파괴거동은 천연 및 순환잔골재를 사용한 콘크리트와 상이한 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2012년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.287-288
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• 2012

In this study, Analyzed the effect of the change in RFA and RCA substitution rate on the concrete containing BS bonding materials but no cement. The findings are as follows. First, the fresh concrete has less slump value and air contents as more RFA and RCA is used. In case of hardened concrete, as more RFA and RCA are used, the higher the compressive strength of concrete becomes. Especially, the compressive strength of concrete which used recycled aggregates only is found to be 2.2 times as high as that of concrete using natural fine and coarse aggregates only. But if the concrete is to be used as the structural concrete having the compressive strength of 13.8 MPa, the alkaline materials and some cement are required to be added.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.299-306
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• 2016

본 연구에서는 동일 작업성 조건에서 저품질 잔 굵은 골재가 콘크리트의 공학적 특성에 미치는 영향을 실험적으로 분석 하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, 슬럼프 및 공기량을 단위수량과 AE제 혼입량 변화로 동일하게 배합설계 하였다. 따라서, 양호한 품질의 골재를 사용한 배합에 비해 저품질의 골재 사용시 불량의 입도 및 미립자량 등의 영향으로 단위수량 및 AE제 혼입량이 각각 약 18%, 98% 증가하는 경향이 나타났다. 압축강도의 경우는 양호한 품질의 부순 굵은 골재를 사용한 배합에 비해 저품질의 발파석 굵은 골재를 사용한 배합에서 특히, 발파석 마사토 및 해사와 같은 저품질 잔골재와 복합될 때 20~35% 까지 저하하는 결과를 나타내었다. 또한, 저품질 잔 굵은 골재를 사용한 콘크리트인 경우는 압축강도뿐만 아니라 탄성계수와 내구성으로 동결융해, 건조수축, 탄산화 및 염해저항성 측면에서도 크게 저하하여 그 심각이 문제시 되었다. 따라서 저품질 골재를 순환자원으로 활용하고자 할 때에는 물씻기, 혼합골재에 의한 입도 조정 등 별도의 처리를 거쳐 사용하거나 혹은 사용을 철저히 규제하는 특별한 대책이 수립 되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.33-34
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• 2009

본 연구는 순환굵은골재와 잔골재의 치환율을 변수로 하여 5개의 실물모형 기둥 실험체를 제작하여 축하중하에서 실험을 진행하였으며 KCI2007에서 규정하고 있는 압축 응력값을 만족하는 것으로 나타나 KCI 규준식은 순환골재를 사용한 철근콘크리트 기둥 설계에서 적용 가능한 것으로 판단된다.