• 콘크리트학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.335-342
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• 2005

천연 건설자원이 고갈되어감에 따라, 심각한 환경오염을 일으키고 있는 각종 산업폐기물의 재활용을 통해 새로운 건설소재를 개발하기 위하여, 폐플라스틱과 폐 콘크리트를 재활용한 폴리머콘크리트의 역학적 특성을 분석하였다. 본 연구에서는 폐 PET를 재생한 불포화 폴리에스테르 수지를 재생골재와 결합시켜, 재생골재 및 수지변화량에 따른 역학적 특성과 내화학성 실험을 실시하였으며 실험결과, 재생수지 및 골재를 사용한 폴리머콘크리트(RPC)의 강도는 수지의 함량이 증가함에 따라 차츰 증가하는 추세를 보였다. 하지만 어느 수지량의 한계점 (대략 $13{\~}17\%$)에선 더 이상의 강도증가는 나타내지 않고 있음을 확인할 수 있었다 또한 재생골재 함량이 증가할수록 강도와 탄성계수는 감소하였으나 수지량 $17\%$에서는 이러한 현상이 나타나지 않았다. 선형대수회귀 분석을 통해 수지량 $9\%$일 때의 압축강도와 휨, 할렬 인장강도의 상관관계를 확인한 결과 높은 신뢰도를 보임을 알 수 있었다. 하지만 수지량이 증가함에 따라 뚜렷한 상관관계가 나타나지 않는 경향을 나타내었다. 재생골재를 사용한 폴리머콘크리트의 내화학성에 따른 중량변화와 강도실험은 비교적 산과 염에 강한 특성을 나타내었다. 그리고 염산 $30\%$의 수용액에선 알칼리수용액 $40\%$ 보다는 강한 저항성을 나타내었음을 압축강도 및 중량변화를 통해 확인할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권12호
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• pp.5-11
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• 2017

농촌 비닐하우스에서 배출되는 폐비닐을 녹여 19mm 크기의 골재를 만들었다. 이것을 아스콘에 몇몇 중량비로 혼합한 후 단열효과시험, 동결융해 후 인장강도시험, 빙착인장강도시험 그리고 현장 밀도시험을 각각 실시하였다. 그 결과 폐비닐골재는 내부에 공극을 다수 포함하고 있는 관계로 폐비닐골재 혼합율이 증가할수록 단열효과가 증가하였다. 아스콘의 동결융해 후 인장강도는 폐비닐골재 혼합율 0%일 때보다 혼합율 2.5%일 경우 크게 증가하였지만, 혼합율 5%, 10%에서는 혼합율 2.5%일 때보다 다소 감소하는 경향을 보였다. 빙착인장강도는 일반아스콘에 비해 폐비닐골재를 2.5% 추가한 아스콘에서 더 작게 나타났다. 현장 채취시료에 대한 공극률시험 결과 폐비닐골재를 추가한 아스콘의 공극률이 일반 아스콘의 그것보다 작았다.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권6호
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• pp.258-263
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• 2008

입자를 부유 상태에서 소성할 수 있는 수직로를 이용하여 2 mm 이하 크기의 경량 세골재를 제조하고 그 물리적 특성을 고찰하였다. $1200{\sim}1300^{\circ}C$에서 소성된 대부분 시편은 표면에 다량의 액상이 발달하였고 따라서 내부의 가스가 팽창하여 다공성의 중앙부와 상대적으로 치밀한 표피층이 형성되었다. 특히 압출 성형체를 파쇄시켜 얻은 부정형의 C 계열 시편은 $1300^{\circ}C$ 이상으로 소결하면 내부에 가스가 팽창하여 시편 전체가 부풀어져서 구형으로 되었다. 본 부유 수직로에서 소성된 시편의 겉보기 비중은 $0.68{\sim}1.08$ 범위로 대부분 물에 뜰 정도의 경량이었다. 제조된 경량 세골재의 흡수율은 기공율과 비례하였고, 따라서 내부 기공들이 완전 고립된 폐쇄기공은 아님을 나타내었다. 부유소성로에서 제조된 세골재는 전기 머플로에서 소성된 시편과 비슷한 물성을 나타내었으나, 전기로에서 나타나는 골재 간 융착 현상이 발생하지 않았다. 수직로에서 부유소성된 세골재의 내충격성은 자연골재보다 다소 낮았으나, 단위용적중량은 KS 규격 기준을 만족하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.19-25
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• 2012

본 연구에서는 폐콘크리트 잔골재에 대한 환경적 및 공학적 특성을 조사하여 도로의 성토재로서 재활용 하는 방안을 검토하였다. 폐콘크리트 잔골재에 대한 화학적 농도는 폐기물관리법 기준치를 모두 만족하고 있어 환경에 미치는 영향은 적은 것으로 나타났다. 폐콘크리트 잔골재의 입도분포 및 공학적 특성은 도로의 동상방지층 및 보조기층 재료의 품질기준을 부분적으로 만족하지 못하므로 동상방지층 및 보조기층재로 사용할 수 없었다. 그러나 폐콘크리트 잔골재의 최대입경(5mm)보다 큰 굵은 골재를 전체중량의 25%이상 혼합하면 폐콘크리트 잔골재의 입도분포 및 공학적 특성이 개선되어 동상방지층 및 보조기층 재료로 재활용 할 수 있다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.31-37
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• 2010

본 연구는 디지털 이미지 처리 기법을 이용하여 2차원 이미지를 3차원으로 변환하기 위하여 형상변환계수 및 등가직경이론을 제안하였고, 이를 이용하여 수정입도분포곡선을 작성하였다. 연구에 이용된 골재는 천연골재(해변자갈) 2종 및 쇄석골재 2종 등 총 4종의 골재를 이용하였다. 4종의 골재에 대한 편평비는 각각 0.30, 0.36, 0.47 및 0.83으로 측정되었다. 형상변환계수는 각각 0.77, 0.78, 0.84 및 0.92로 결정되었다. 형상변환계수에 디지털이미지 처리기법에서 구한 입경을 곱하여 입자의 크기를 보정하였다. 보정된 입자크기를 이용하여 보정된 체적 및 중량을 구하여 수정입도곡선을 작성하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.209-217
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• 2011

최근 구조물들이 대형화됨으로써 보통 콘크리트를 사용할 경우 강도 및 내구성에 비하여 중량이 크다는 결점으로 인해 콘크리트 구조물의 설계 및 시공의 안정에 제약을 주게 된다. 이러한 결점을 개선하기 위해서는 자중이 작고 강도가 큰 경량콘크리트가 요구되나, 국내에서는 실용화를 위한 연구가 아직 미비한 실정에 있다. 일반적으로 고온에서 소성시켜 제조된 인공골재는 골재가 팽창되어 내부에 무수한 기포를 가지게 된다. 따라서 골재의 크기에 따라 이들의 기포가 경량콘크리트 비중과 강도에 미치는 영향 연구가 필요하다. 본 연구에서는 국내에서 개발된 화력발전소 폐기물과 점토를 고온에서 소성, 팽창시켜 만든 인공경량골재의 입도별 배합설계를 실시하고 실험을 통하여 경량콘크리트의 비중 및 강도변화를 비교 고찰했다. 또한 경량콘크리트의 고강도 발현을 위한 인공경량골재의 최적 입도비를 제안하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권3호
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• pp.211-218
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• 2018

이 연구에서는 국내산 인공 경량골재를 사용한 콘크리트의 실험결과를 바탕으로 콘크리트 표준시방서의 관련내용에 대한 합리성 및 개정의 필요성을 평가하였다. 국내 표준시방서의 내용은 ACI 211.2, ACI 213, ACI 301, JASS 5 및 CEB-FIP 시방내용들과 비교하였다. 국내산 인공 경량 잔골재의 연속적 입도분포를 위해서는 최대직경 2.5mm 이하의 천연모래 혼입이 요구되었다. 경량골재 콘크리트의 재료분리 및 과도한 블리딩을 제어하기 위해서는 현재 시방서에서 제시된 최대 물-결합재비와 단위수량에 대한 수정이 요구되었다. 특히, 배합 목표성능인 초기 슬럼프, 28일 압축강도, 공기량 및 기건 단위용적중량에 대해 경량골재 콘크리트의 합리적인 배합설계 절차의 확립이 요구되었다. 결과적으로 콘크리트 표준시방서는 국내산 인공 경량골재의 특성을 고려하여 전반적이 개정이 요구되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.540-548
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• 2002

본 연구는 굴양식장이 위치한 연안일대에 대량 방치되어 미관상 저해요인은 물론 환경오염의 요인이 되고 있는 폐굴패각을 수거하여 콘크리트 골재로써의 활용성을 검토하고 나아가 경량콘크리트 및 속빈 콘크리트 블록의 제조가능성을 살펴봄으로써 환경오염 방지 및 자원재활용을 추구하기 위한 기초적 실험자료를 제시하기 위하여 수행되었다. 이를 위해 굴패각 자체에 대한 물리ㆍ화학적 특성을 분석한 후 재령에 따른 굳지 않은 콘크리트 및 경화콘크리트의 재료 및 역학적 특성을 분석하였다. 실험결과 굴패각의 혼입으로 인한 새로운 화학반응이나 이상물질의 생성은 없는 것으로 판단되며, 일반골재에 대한 굴패각 대체율이 증가함에 따라 강도 및 작업성 문제가 발생하나 혼화제 및 석분의 사용으로 해결 가능한 것으로 판단된다. 강도 및 작업성 측면에서 10~13mm정도가 굵은골재로써 굴패각의 최적입경으로 나타났으며, 굵은골재 대체율이 50% 일 경우 단위용적 중량이 1993kg/㎥으로 약 10%정도의 경량화가 가능한 것으로 나타났다. 실제 속빈 콘크리트 블록을 제작하고 품질시험을 실시한 결과 잔골재의 50%를 굴패각으로 대체 사용하여도 강도 및 흡수율 기준을 거의 만족하는 것으로 나타나 충분한 활용성이 기대된다. 추후 내구성 및 경제성 등에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.1367-1375
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• 2015

제강슬래그 골재를 사용한 박층 아스팔트 포장공법을 위해 10 mm 밀입도 아스팔트 혼합물의 골재 입도기준을 제시하고자 하였다. 기존 WC-1, WC-3과 같은 밀입도 아스팔트 혼합물의 골재 입도기준은 퓰러모델에 의해 제시되었으나 10 mm 밀입도 아스팔트의 경우 최대밀도선과 유사한 입도를 얻게 되어 부드러운 혼합물이 되는 경향을 나타내었다. 국외 입도기준을 참고하여 골재 맞물림과 최소 골재간극률을 확보하기 유리한 입도를 제시하였다. 제시된 입도의 검증을 위해 골재 입도특성지표인 입도비(GR)와 골재다짐밀도(CAD)를 사용하여 혼합물 물성과의 상관관계를 분석하였다. 골재 입도 및 다양한 특성을 반영할 수 있는 CAD 지표의 $R^2$가 0.86~0.99로 매우 높게 나타났다. CAD 지표를 이용하여 다양한 골재 입도를 검토한 결과 제시 입도기준이 마샬안정도와 VMA 등 배합설계 인자에 보다 안정적인 것으로 나타났다. 또한 균열저항성 향상을 위해 0.3 mm 이하 골재의 통과중량백분율을 10% 이상으로 제한함으로서 터프니스가 약 15% 향상되어 효과적임을 확인 할 수 있었다.

• 콘크리트학회지
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• 제2권4호
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• pp.61-68
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• 1990

화산암재 경량골재의 구조용 경량콘크리트로서의 활용방안에 대한 기초적 자료를 제공할 목적으로 4종류의 피복 화산암재를 제조하여 각 시료의 비중, 흡수율, 단위용적중량, 공극율과 실적율등을 측정하고 각 시료를 사용하여 경량콘크리트를 제조하여 각 조건에 따라 압축강도, 단위용적중량, 슬럼프 등을 측정하였다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 피복 화산암재의 흡수율은 1.7~10.1%, 단위용적중량은 0.91~0.97t/㎥으로 나타났으며, 이 시료로 제조된 경량콘크리트의 압축강도는 162~215kg/$\textrm{cm}^2$으로 나타났다. (2)물시멘트비와 단위시멘트량을 증가시켰을 때 사용한 피복시료의 흡수율이 클수록 압축강도 감소율이 크게 나타나다. (3) 본 실험결과 피복 화산암재 제조시의 부착불량 현상만 해소된다면 표면피복제와 시멘트 페이스트를 함께 사용한 피복시료를 이용하여 낮은 흡수율과 높은 압축강도의 경량골재콘크리트를 제조 할 수 있음을 알 수 있다.