• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권11호
• /
• pp.7-15
• /
• 2017

본 연구에서는 콘크리트 적용 저품질 순환골재의 콘크리트 적용을 위하여 공학적 특성을 평가 하였다. 이를 위해서 저품질 순환골재의 세척유무에 따라서 골재 치환율을 30%, 60%, 100%로 콘크리트 제작하여 실험하였으며, 성능평가를 위하여 제작된 순환골재 사용 콘크리트의 압축강도, 흡수율, 표면전기저항, 초음파속도, 염소이온침투저항성 평가를 실시하였다. 세척한 저품질 순환골재의 경우 30% 치환시 천연골재와 유사한 결과를 모든 시험에서 나타내었다. 또한 60%를 치환한 콘크리트에서도 천연골재와 유사한 성능을 나타내는 것으로 확인되었다. 그러나 100%의 골재를 사용하는 것은 천연 골재 보다 다소 낮은 결과 값을 나타내었다. 반면 세척을 하지 않은 저품질 순환골재의 경우는 치환율에 관계없이 전체적으로 천연골재보다 좋지 않은 결과를 나타내었다. 특히 내구성 평가의 척도로 평가한 염소이온침투저항성 평가에서는 초기의 경우 매우 높음의 결과를 나타내었으며, 28일 재령에서도 보통 수준의 저항성을 나타내어 세척 순환골재와 약 2배 정도의 차이를 나타내었다. 따라서, 저품질 순환골재의 콘크리트 적용에 있어서 골재의 세척유무에 따라서 성능이 변화하는 것을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제4권2호
• /
• pp.187-194
• /
• 2016

본 연구에서는 동일배합 조건에서 저품질 골재가 양호한 골재 보다 콘크리트의 공학적 특성에 미치는 영향을 실험적으로 분석하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, 슬럼프의 경우는 양호한 품질의 골재에 비해 저품질 골재를 사용시 슬럼프치가 최대 83%까지 크게 저하하는 경향을 나타내었다. 공기량은 양호 품질 골재의 경우 보다 저품질 골재인 발파석 및 마사토는 저하, 해사의 경우는 크게 증가하는 경향을 나타내었다. 특히, 해사의 경우는 골재의 입자가 미립자이지만 균일입자 분포로 이루어져 있어 갇힌 공기가 증가하여 현저히 많은 공기량을 나타내었다. 압축강도의 경우는 양호한 품질의 골재에 비해 저품질 골재 사용시 초기에 일부는 증가 하는 경향도 있지만 최대 29%까지 저하하는 경향을 나타내었다. 또한, 양호 품질의 석산 굵은 골재를 사용한 배합에 비해 저품질 발파석 굵은 골재를 사용한 배합에서 약 5~20%의 낮은 압축강도를 나타내었다. 이상을 종합하면 저품질인 발파석, 마사 및 해사의 경우 강도는 크게 저하하지 않을 지라도 유동성이 크게 저하 함에 따라 동일 슬럼프가 되게하여 레미콘을 출하하는 실무에서는 콘크리트 압축강도에 더 크게 악영향을 미칠 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.609-612
• /
• 2008

본 연구는 콘크리트의 강도특성에서 잔골재 품질의 영향을 평가하고자 한다. 순환골재 콘크리트의 강도특성에 관한 몇몇 연구가 진행되었으나 대부분의 실험이 실험실 내에서의 소규모 실험이기 때문에 현장적용시 오차가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에 사용된 콘크리트는 레미콘 배합에 의해 생산되었으며, 잔골재의 품질[고품질(순환잔골재) : 흡수율 5%이하, 절건밀도 2.2g/cm$^3$이상, 저품질(저품질순환잔골재) : 흡수율 8.0${\sim}$10.0%, 절건밀도 2.2g/cm$^3$이하]과 치환율[0, 30, 60, 100%(고품질), 35, 70%(저품질)]을 변수로 설정하였다. 실험결과 순환잔골재를 사용한 콘크리트의 공기량 경시변화는 천연골재에 비해 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 순환 및 저품질 순환잔골재 콘크리트에서 잔골재 치환율과압축강도 및 파괴계수와의 상관성은 높지 않은 것으로 나타났다.

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

• 한국건축시공학회지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.499-506
• /
• 2017

본 연구에서는 우리나라 지역별 4개 권역에서 유통되고 있는 골재를 임의로 선정하여 관련 골재 KS의 품질 항목을 기준으로 적합 부적합 여부 및 품질 실태를 확인하고 골재 품질 확보의 필요성에 대한 실증적인 자료로 제시하고자 하였다. 각 권역의 골재원에 따른 골재의 물성을 평가한 결과 골재가 유통되는 지역 및 골재원의 특성에 따라 골재의 품질은 다소 상이하게 나타났는데, 일부 골재의 품질 수준은 열악하였고, 상당수의 골재가 관련 KS의 기준에 부적합한 비 KS 골재인 것으로 나타났다. 또한 골재의 유통과정 중 입도나 조립률을 검사하지 않는 골재채취법은 저품질의 불량 골재도 유통할 수 있는 근거가 되기에 기준에 부적합한 골재도 유통이 가능하여, 국내 골재의 품질 실태가 매우 우려스러운 수준임을 확인할 수 있었다. 이에 따른 각 골재원에 따른 골재의 KS 품질 확보가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제3권2호
• /
• pp.146-151
• /
• 2015

순환골재는 건설폐기물을 재활용함으로써 자원절약 및 대체자원의 개발과 환경보호의 측면에서 국가 사회적으로 많은 이점을 가지고 있다. 하지만 낮은 밀도와 높은 흡수율을 가지는 저품질 순환골재는 구조용 콘크리트 골재로 사용되지 못하고 주로 저부가가치로 사용되고 있다. 고품질 순환골재를 생산하기 위해서는 골재와 골재에 부착된 구모르타르를 효과적으로 제거해야 한다. 최근 물리적 화학적 방법을 이용하여 구모르타르를 효율적으로 제거하기 위한 연구가 행해지고 있으나, 고품질 순환잔골재의 생산 조건에 관한 정량적 연구는 아직 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 고품질 순환잔골재를 생산하기 위해서 황산과 저속습식마쇄기를 이용하여 구모르타르를 효과적으로 제거할 수 있는 최적 조건을 제시하고자 하였다. 황산의 몰비와 골재비율에 따른 순환골재의 실험결과 밀도, 흡수율, 실적율은 기준을 만족시키는 결과를 나타내고 있는 것을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제7권4호
• /
• pp.341-348
• /
• 2019

본 연구에서는 기존 건설폐기물 파·분쇄 기술의 문제점을 분석하여 저품질 순환골재의 문제점을 진단하고 콘크리트용 순환골재의 고품질화 방안으로 새로운 회전형 마쇄기술을 개발하고자 하였으며, 회전형 마쇄기술의 해석 모델링을 통하여 해당 기술의 현장 적용전 모르타르 박리 유효성을 확인하고, 현장에 적용하여 생산된 순환골재의 품질특성을 확인하여 콘크리트용 순환굵은골재로의 적합성을 확인하는 것을 목적으로 한다. 모르타르 박리기술을 현장에 제작·설치하여 기술 투입전, 투입후 순환골재의 모르타르 부착량, 절대건조밀도 및 흡수율의 상관관계를 분석하였으며, 콘크리트용 순환굵은골재의 핵심 품질특성인 입도, 절대건조밀도 및 흡수율을 시험분석 하였다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.449-456
• /
• 2013

본 연구는 제주도 현무암 골재에 대해 콘크리트용 굵은 골재로서의 품질기준의 적합성을 평가하였다. 골재의 품질 평가는 KS 기준에서 요구하는 골재안정성, 골재마모저항성, 골재파쇄성 실험을 하였다. 더불어, 현무암 골재의 성분 분석을 위해 XRD, XRF, Porosity를 분석하였으며, 현무암의 강도는 콘크리트용 굵은 골재로서 다른 지역에서 주로 사용되는 화강암, 안산암 그리고 사암의 압축 및 인장강도 결과 값과 비교 평가하였다. 전반적으로, 골재의 기계적 특성 평가 결과, 일부 지역의 현무암 골재는 KS 기준을 만족하지 못하였다. 그러나 제주지역의 현무암의 압축강도와 인장강도는 타 지역의 암석보다 높았다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.485-488
• /
• 2008

현 국내에서 생산되고 있는 대다수의 순환잔골재는 골재표면에 부착되어 있는 폐모르터 성분으로 인하여 낮은 밀도와 높은 흡수율의 물리적 특성을 나타내는 저품질 골재이다. 이러한 이유로 일반 콘크리트용 골재 또는 콘크리트 제품제조용 골재로 사용이 부적합하며 일반 성토, 매립재용으로 사용되고 있는 실정이다. 또한 골재 세척에 사용되는 공정수는 골제 세척 후 강알칼리성을 띠게 되어 추가적인 처리비용이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존 파 분쇄 방법이 아닌 마쇄 방법을 사용하여 골재간의 마찰과 자유낙하에 의한 운동동에너지로 골재표면에 폐모르터 성분을 탈리시키고 황산수를 공정수로 사용함으로써 중화반응에 의해 중성 또는 약산성화 하는 방법으로 고품질 순환잔골재를 생산하였다. 상기의 방법으로 생산된 순환 잔골재는 폐모르터 성분에 포함되어있는 $Ca(OH)_2$와 공정수에 투입한 $H_2SO_4$의 중화반응에 의해 반응생성물인 석고가 생성되고, 중화반응에 의해 생성된 석고는 재생골재를 건조하는 과정에서 반수석고로 변환된다. 일반적으로 시멘트에 포함된 석고는 응결을 완화 할 뿐 아니라 단기강도를 높이고 건조수축을 감소시키며, 화학적 저항성을 향상시키는 등의 효과가 알려져 있다. 이에 본 연구는 황산수와 습식마쇄를 이용하여 생산된 순환골재에 포함되어 있는 반수석고가 모르터의 압축강도에 미치는 영향을 검토하였다. 실험 결과, 반수석고가 포함된 고품질 순환잔골재의 경우 석고를 제거한 고품질 순환 잔골재에 비해 과도한 에트링자이트 생성으로 인하여 수화생성물의 치밀한 구조를 와해시켜 압축강도 및 휨 강도가 저하되는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.385-388
• /
• 2008

현 국내에서 생산되고 있는 대다수의 순환잔골재는 골재표면에 부착되어 있는 구모르터 성분으로 인하여 낮은 밀도와 높은 흡수율의 물리적 특성을 나타내는 저품질 골재이다. 이러한 이유로 일반 콘크리트용 골재 또는 콘크리트 제품제조용 골재로 사용이 부적합하며 일반 성토, 매립재용으로 사용되고 있는 실정이다. 또한 골재 세척에 사용되는 공정수는 골제 세척 후 강알칼리성을 띠게 되어 추가적인 처리비용이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존 파 분쇄 방법이 아닌 마쇄 방법을 사용하여 골재간의 마찰과 자유낙하에 의한 운동에너지로 골재표면에 구모르터 성분을 탈리시키고 황산수를 공정수로 사용함으로써 중화반응에 의해 중성 또는 약산성화 하는 방법으로 고품질 순환잔골재를 생산하였다. 상기의 방법으로 생산된 순환 잔골재는 구모르터 성분에 포함되어있는 수산화칼슘($Ca(OH)_2$)과 공정수에 투입한 황산($H_2SO_4$)의 중화반응에 의해 반응생성물인 석고가 생성되고, 중화반응에 의해 생성된 석고는 재생골재를 건조하는 과정에서 반수석고로 변환된다. 일반적으로 시멘트에 포함된 석고는 응결을 완화 할 뿐 아니라 단기강도를 높이고 건조수축을 감소시키며, 화학적 저항성을 향상시키는 등의 효과가 알려져 있다. 이에 본 연구는 저품질의 순환잔골재를 황산수와 습식마쇄방법을 이용하여 고품질의 순환잔골재로 생산한 후 이를 콘크리트에 적용하였을 때 반응생성물질인 반수석고가 콘크리트의 압축강도에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 실험 결과, 반수석고가 포함된 순환잔골재를 사용한 콘크리트가 압축강도가 가장 높게 나타났고 휨강도는 석고를 제거한 순환 잔골재를 사용한 콘크리트가 가장 높게 나타났다.