• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.128-136
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• 2014

화력발전소에서 발생되는 플라이애시는 콘크리트의 첨가재로 사용되는 것이 석탄회 재활용 방안 중 최선으로 알려져 있다. 이러한 석탄회는 최근 더 이상 매립이 불가능하여 콘크리트에 다량 첨가가 시도되고 있다. 그럼에도 불구하고 현재까지 하이볼륨 플라이애시(High Volume Fly Ash : HVFA) 시멘트 콘크리트의 연구분야는 주로 재료적인 분야에 대해서만 수행되어지고 있는 실정이다. 그러나 하이볼륨 플라이애시 시멘트 콘크리트의 구조재료로의 적용을 위해서는 탄성계수, 응력-변형률 관계 및 구조 부재 거동 등에 대한 연구가 필수적이다. 이를 위하여 본 논문에서는 플라이애시 치환율 0, 35 및 50%, 압축강도 20, 40 및 60MPa 그리고 인장철근비 2수준을 실험변수로 하여 플라이애시 시멘트 철근콘크리트 보 18개를 제작하여 이들의 휨거동을 실험적으로 평가하였다. 실험결과에 의하면 플라이애시를 첨가하지 않은 일반 콘크리트(FA=0%)와 35, 50% 플라이애시 시멘트 콘크리트 부재의 휨거동은 크게 차이나지 않음을 알 수 있었다. 또한 HVFAC의 휨거동을 평가하기 위하여 해석적 모델을 제안하였고, 컴퓨터 프로그램을 개발하여 실험결과와 해석결과를 비교한 결과, 거동 차이가 적어 제안된 해석 모델은 적절한 것으로 평가된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.49-57
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• 2013

최근, 산업부산물의 재활용과 이산화탄소 저감은 사회적으로 매우 중요한 이슈이다. 이러한 측면에서 화력발전소에서 발생되는 석탄회는 콘크리트의 혼합재로 사용되는 것이 재활용 방안 중 최선으로 알려져 있다. 석탄회를 콘크리트에 사용하기 위하여 KS에서는 $SiO_2$, 분말도, 비중, 강열감량 및 활성도 지수 등의 품질 항목을 선정하여 관리하고 있다. 특히, 활성도 지수의 경우는 석탄회가 콘크리트에 사용될 때의 강도 발현성을 판정할 수 있는 가장 주요한 판정기준인데 반해서 실험소요 기간이 최소 28일 혹은 91일이 요구되는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점에 착안하여 본 연구에서는 기존 활성도 지수를 대체하여 석탄회의 포졸란 반응성을 신속하게 측정할 수 있는 API 시험법을 적용하여, API 시험결과와 활성도지수 및 K-value와의 비교 분석을 통하여 API 시험법의 적용 가능성을 검토하고, 신속 측정방법인 API 시험법에 의한 국내 석탄회의 품질을 평가하고자 하였다. 실험 결과, 국내 석탄회는 수분 및 비중을 제외하고는 KS 품질기준을 대부분 만족하지 못하는 것으로 나타났으며, 특히 유동층 보일러 애시는 고유의 특성을 가지는 것으로 나타났다. API와 활성도지수 및 K-value의 경우, 각각의 상관성이 상당히 좋은 것으로 나타났다. 특히, 재령이 증가할수록 API와의 상관성은 점점 증가하는 것으로 나타나 장기 재령의 실험을 요구하는 활성도 지수 대신에 2일 내에 결과를 알 수 있는 API시험이 석탄회의 포졸란 반응성 평가에 매우 유용한 시험방법인 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.143-148
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• 2016

본 연구는 3성분계 시멘트에서 FA와 BS의 최적혼합비율을 도출하기 위한 것이다. 즉, 혼화재 치환율 별 FA 및 BS의 다양한 혼합비율에 따른 모르타르의 기초적 특성을 파악하고자 하였다. 실험결과, 본 연구의 범위 내에서 다음과 같은 결론을 얻었다. 플로의 경우는 혼화재 치환율 및 FA의 혼합비율이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 공기량은 혼화재 치환율이 증가하고 FA의 혼합비율이 증가할수록 감소하였다. 단위용적질량은 혼화재 치환율 25% 및 45%에서는 공기량이 감소할수록 증가하는 것으로 나타났지만, 65% 및 100%에서는 FA 치환율 20%까지는 증가하였지만 그 이상에서는 FA의 저밀도 영향으로 감소하였다. 응결시간은 혼화재 치환율 및 FA의 혼합비율이 증가함에 따라 지연되는 것으로 나타났다. 압축강도의 경우는 재령 91일에 혼화재치환율 25% 및 45%에서 FA : BS의 비율이 40 :t 60인 배합에서 가장 우수한 강도 값을 나타내었다. 따라서 압축강도적인 측면을 종합적으로 고려할 때 혼화재 치환율 25% 및 45%인 경우에서 FA : BS의 비율 2 : 3인 경우가 본 연구의 범위 내에서는 최적의 혼합비율인 것으로 판명되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.252-260
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• 2015

본 연구의 목적은 석탄회 중 바텀애시를 이용하여 시멘트압출성형 패널에 잔골재대체재(보형성 유지)의 용도로 적용을 함으로써 산업 부산물을 처리함과 동시에 새로운 용도를 창출하기 위한 기초자료를 제시하는 것이다. 선행연구에서는 건식벽체로 사용되는 시멘트 압출성형 패널에 비정제 플라이애시를 시멘트계 재료로 대체하여, 최대 80%까지 대체가 가능하였다. 하지만, 압출성형체는 압출 직후 자중에 의해 약간의 침하가 발생을 하게 되는데, 이는 반응성이 느린 플라이애시를 대량 사용한 경우에 늦은 경화로 인한 것이다. 본 연구에서는 자중에 의한 침하에 저항하기 위한 용도로 바텀애시를 잔골재대체재로의 사용가능성과 최적사용량을 검토하였다. 그 결과 바텀애시의 대체율이 증가함에 따라 압출경화체의 압출성은 저하 되었지만 관입저항성은 증가하였다. 그러므로 기존의 자중에 의한 패널의 침하현상은 잔골재 대체재를 사용함으로써 보완이 가능하였다. 또한 바텀애시 대체율 20%, 최대 입자 크기 0.6mm, 오토클레이브 양생에서 적절한 강도특성을 발현하고 있다. 본 연구의 결과를 통해 차후 바텀애시의 활용방법이 확대되고, 바텀애시를 잔골재로 활용함으로서 부가가치 상승에 기여할 것으로 예상된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권4호
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• pp.348-354
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• 2015

현재 국내에서 가장 많이 시공되고 있는 우레탄 방수재는 시공이 간편하고 이음매 없이 도막을 만들 수 있다는 장점을 가지고 있지만, 저온 및 낮은 습도에서 경화지연 및 도막 두께의 제한과 같은 결점이 있어서 현장 시공 시에 물을 강제적으로 혼합하여 경화시키는 방법인 수경화성 폴리우레탄 방수재가 해결방안으로 제시되고 있다. 하지만, 수경화성 폴리우레탄 방수재는 경화제로 사용하는 물 혼합비에 따라 방수성능 및 현장 시공성에 어떠한 영향을 주게 되는지에 대한 객관적이고 정량적인 평가가 없는 실정이다. 따라서 시공현장에서는 객관적인 기준 없이 작업자의 판단에 따라 물을 혼합하여 시공하고 있어서 일정한 성능과 품질을 얻을 수 없는 문제점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 수경화성 폴리우레탄 방수재가 폭 넓게 적용되는 계기를 만들기 위하여, 물 혼합비에 따른 성능의 변화를 정량적인 근거를 바탕으로 평가, 분석하여 적정한 물 혼합비 제안을 위한 기초적 자료를 마련하기 위해 진행하였다. 연구의 방법은 수경화성 폴리우레탄 방수재의 물 혼합비(0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 40%, 50%)에 따른 객관적 성능 평가를 통해 결과 값을 도출하고 비교 분석하여 혼합비별 물성변화 특성을 파악한 후 이를 데이터 베이스화 하여 가장 적정한 물 혼합비 제안을 위한 기초적인 자료로 활용 가능할 수 있도록 결과를 제시하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권4호
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• pp.313-319
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• 2015

본 연구에서는 비가열 제조법에 의한 BP슬러지의 반건조 제조공정 개발에 관한 연구로 고함수율(50% 이상)의 BP부산물을 건설 재료로의 대량 활용하기 위하여 산업부산물과 혼합에 따른 함수율 저감에 관한 연구를 수행하였다. BP부산물에 함수저감재(1:0.5)의 투입비율에서 함수저감율을 측정결과 PA+CFA(1:0.5) 배합에서 함수율이 18.5%로 가장 낮게 나타났다. 또한, 에이징 온도조건 $20{\sim}30^{\circ}C$일 경우 에이징 기간 1~2일 사이에 약 9.2~11.4%의 함수율을 나타내 본 연구에서 건설재료로 활용하기 위한 10% 이내의 함수율 저감에 근접하였다. 에이징 공정 이후 분쇄방법에 따른 비가열 BP부산물의 물성을 비교 평가한 결과, 분쇄방식에 따라서 차이는 많이 발생하지 않았으며, 생산효율 및 경제성을 고려할 경우 연속생산이 가능한 미립자분쇄기 또는 핀밀을 사용하는 것이 적합할 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.128-135
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• 2011

본 연구에서는 산업부산물로서 재활용율이 낮은 바텀애쉬와 혼화재를 이용하는 에코개념의 터널 보수용 초속경 그라우트 모르타르 개발을 목적으로 실시공 환경조건의 온도하에서 초속경 그라우트 모르타르의 기초적 특성에 대하여 검토하였다. 실험결과, 유동성 및 응결시간은 B > C > A type 순으로 크게 나타났으며, 온도조건별로는 상온보다 저온에서 더 지연되었다. 압축강도, 휨강도, 부착강도는 3 type 모두 비슷하게 나타났는데, 압축강도는 저온조건에서는 초기에 강도가 작았지만 장기재령에서는 상온조건과 유사한 강도가 나타났고, 휨강도는 초기에는 강도가 유사했지만 장기재령에서는 상온조건이 크게 나타났으며, 부착강도는 상온조건보다 저온조건이 평균 35 % 저하되었다. 길이변화는 A > C > B 순으로 저온조건이 상온조건보다 2배로 나타났으며 고로슬래그 미분말을 취환한 경우 현저히 감소되었다. 물흡수 계수 및 습기투과 저항성은 C > A > B 순으로 크게 나타났고 바텀애쉬를 치환할 경우 다공질의 영향으로 크게 증가되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.489-495
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• 2016

본 연구는 원유정제과정에서 발생되는 산업부산물인 유황에 폴리머 성분의 첨가제를 혼입한 개질유황결합재를 사용하여 중온아스팔트 혼합물을 제조하고, 개질유황결합재를 사용한 중온아스팔트 혼합물의 간접인장강도, 수침전후 및 동결융해 전후 인장강도비와 휠트랙킹 시험에 의한 동적안정도 등의 역학 및 내구 특성을 평가하였다. 실험결과, 개질유황 결합재를 사용한 중온아스팔트 혼합물의 수침전후 인장강도비는 0.88로 중온 폼드 개질 아스팔트의 약 1.13배이며, 동결융해 전후의 인장강도비 또한 0.82로 인장강도비 KS 품질기준 값 0.75 이상을 모두 만족하였다. 간접인장강도는 1.60MPa로 KS 품질기준 값 0.80MPa의 2배, 일반가열아스팔트의 1.29MPa과 비교하여 약 1.24배 높은 간접인장강도를 나타내었다. 또한, 휠트랙킹 시험에 의한 동적안정도는 14,075회/mm로 일반가열아스팔트의 약 15배, 중온 폼드 개질 아스팔트의 약 3배로 피로균열 등 소성변형에 대한 저항성이 매우 우수하게 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.379-387
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• 2016

본 연구에서는 지하부위의 누수 예방 기술 정책 수립을 위한 방수 성능 분석 연구에 대하여 설문조사를 실시하고 이를 분석하였다. 설문 분석 결과, 현재 공동주택 지하공간에 대한 누수는 심각하며, 응답자 대부분도 이를 심각하게 인식하고 있다. 환경을 고려하지 않은 누수설계 및 누수예방 설계의 부재, 환경에 적합하지 않은 시공 시스템의 활용이 누수문제의 주요 원인이라 판단되었으며, 이를 개선하기 위하여 지하부위 외방수공법의 도입을 의무화하고, 설계시 공동주택 지하부위에 적용할 수 있는 표준 방수 기술 및 공법을 수립해야 될 것이며, 지하 시공환경을 고려한 방수 시공방법의 개발의 필요성이 강조되었다. 따라서 상기의 상황을 미루어 볼 때 법-제도에 의해 명시된 방수설계, 재료 및 공법, 유지관리 등을 방수시공의 전반적인 상황 컨트롤할 수 있는 가이드라인의 제시는 필수요소로 부각되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.463-469
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• 2016

본 연구에서는 팽창재-팽윤재-결정성장 촉진제로 구성된 자기치유 재료(SH-PO-0)와 칼슘이온 용출을 촉진하는 인산염계 혼화재(PO)를 첨가한 자기치유 재료(SH-PO-5, 15, 30)를 사용한 모르타르의 압축강도 및 투수성능을 평가하였다. SH-PO-0는 OPC 대비 28일 압축강도는 9% 감소하였지만, 투수량 감소비는 OPC 대비 현저히 낮아, 자기치유 재료의 유효성을 확인하였다. PO의 첨가량이 증가함에 따라 압축강도는 감소하고, 초기재령에서 투수성능은 개선되는 경향을 나타내었고, 적정 PO 치환율은 15% 수준이었다. SH-PO-15는 SH-PO-0 대비 28일 압축강도는 8% 이내에서 감소하였고, 초기 재령에서 투수성능이 더욱 개선되었으나, 장기재령까지 이어지지는 않았다. SEM-EDS분석에 의해 SH-PO-15의 칼슘 이온량이 더 많이 고정화되어 있음을 확인하였다.