• 제목/요약/키워드: recycled coarse aggregates

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Use of Recycled Brick Masonry Aggregate and Recycled Brick Masonry Aggregate Concrete in Sustainable Construction

  • Schwerin, Dallas E.;Cavalline, Tara L.;Weggel, David C.
    • Journal of Construction Engineering and Project Management
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    • 제3권1호
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    • pp.28-34
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    • 2013
  • Use of recycled aggregates in portland cement concrete (PCC) construction can offer benefits associated with both economy and sustainability. Testing performed to date indicates that recycled brick masonry aggregate (RBMA) can be used as a 100% replacement for conventional coarse aggregate in concrete that exhibits acceptable mechanical properties for use in structural and pavement elements, including satisfactory performance in some durability tests. Recycled brick masonry aggregate concrete (RBMAC) is currently not used in any type of construction in the United States. However, use of RBMAC could become a viable construction strategy as sustainable building practices become the norm. This paper explores the feasibility of use of RBMAC in several types of sustainable construction initiatives, based upon the findings of previous work with RBMAC that incorporates RBMA produced from construction and demolition waste from a case study site. A summary of material properties of RBMAC that will be useful to construction professionals are presented, along with a discussion of advantages and impediments to use. Several quality assurance and quality control techniques that could be incorporated into specifications are identified.

순환잔골재를 활용한 친환경 콘크리트 벽돌의 물성 및 배합설계 연구 (A Study on the Properties and Mix Design of Eco-friendly Concrete Bricks Using Recycled Fine Aggregates)

  • 최형국;양성철;손재호;이승현
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.32-40
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    • 2024
  • 건설업계에서 순환 골재의 품질에 대한 신뢰성 부족, 유해 물질 문제, 소비자의 부정적 인식 등은 순환 골재의 활용 확대를 제한하고 있다. 이런 측면에서 기존 연구들은 주로 내구성을 고려하여 콘크리트에 굵은 순환 골재를 사용하는 데 중점을 두고 있다. 반면 순환 잔골재의 경우 주요 구조물에 적용된 사례가 부족할 뿐만 아니라, 인식 부족 등으로 활용 범위가 매우 제한적인 상황이다. 이에 본 연구의 주요 목적은 순환 잔골재와 시멘트량의 다양한 배합 비율에 따른 조적용 콘크리트 벽돌의 물리적 특성 실험을 통하여 내력벽과 비내력벽 구조물에서 그들의 활용 가능성을 제시하는 것이다. 이를 위해 순환 잔골재와 부순 잔골재의 혼합비율 및 시멘트량을 중심으로 콘크리트 벽돌의 압축강도와 흡수율을 측정하였다. 그 결과 내력벽용 콘크리트 벽돌의 품질 요구 기준 중 하나인 13MPa의 강도를 달성하기 위해서는 시멘트량 200kg/m3에 순환 잔골재를 100% 사용하거나, 부순 잔골재를 25% 사용하고 순환 잔골재를 75% 혼합하여 사용하는 것이 가능함을 확인하였다. 또한 비내력벽의 품질 요구 기준 중 하나인 8 MPa의 강도를 충족시키기 위해서는 시멘트량 100kg/m3에 순환 잔골재를 100% 사용하는 것만으로 충분하다는 결과가 나왔다. 벽돌의 공극에 의한 흡수율은 13% 이하로 요구 성능 기준을 충족하는 것으로 확인되었다. 이는 콘크리트 벽돌 제조 시 순환 잔골재를 사용해도 KS F 4004(콘크리트 벽돌)에서 요구하는 품질 기준을 충분히 만족시킬 수 있음을 의미한다.

알칼리 자극제로서 미분시멘트와 순환골재가 고로슬래그 다량치환 콘크리트의 공학적 특성 및 미세구조에 미치는 영향 (Effect of Fine Particle Cement and Recycled Aggregates as Alkali Activator on the Engineering Properties and Micro-Structure of High Volume Blast Furnace Slag Concrete)

  • 한민철;이향재;한천구
    • 한국건축시공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.602-608
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    • 2013
  • 본 연구에서는 BS다량 치환 콘크리트의 알칼리자극제로서 순환골재 및 고분말도의 FC를 복합 사용한 콘크리트의 제반 공학적 특성 및 미시적 분석을 실시하였다. FC 치환에 따른 슬럼프 및 공기량은 큰 차이가 없었으며, 응결시간은 FC 치환에 따라 비례적으로 단축되는 것으로 나타났다. FC 치환에 따른 압축강도는 고분말도의 FC가 치환됨에 따라 촉진된 수화반응 및 순환골재의 미수화 시멘트의 알칼리 용출로 인해 BS의 잠재수경성 반응을 촉진시켜 초기 및 28일 재령에서의 Plain 대비 강도저하를 상당부분 회복할 수 있었으며, 특히 향후 재령이 경과함에 따라 포졸란 반응의 활성화로 추가적인 강도향상이 기대된다. 탄산화 저항성의 경우 큰 차이가 없으며, 세공분포의 경우 FC 치환률이 증가함에 따라 $0.1{\mu}m$이하의 미세 공극분포가 급격히 증가하는 경향을 보였고, SEM 측정결과 FC 치환에 따른 7일 및 28일에서의 C-S-H 및 $Ca(OH)_2$의 생성을 확인하여 FC가 BS 다량치환 순환골재 콘크리트의 알칼리 자극에 기여함을 확인 할 수 있었다.

폴리프로필렌섬유를 혼입한 포장용 투수성 폴리머 콘크리트의 공학적 성질 (Engineering Properties of Permeable Polymer Concrete for Pavement Using Polypropylene Fiber)

  • 성찬용;이승훈
    • 농업과학연구
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    • 제37권2호
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    • pp.277-283
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    • 2010
  • Research on permeable pavement like asphalt and concrete pavement with porous structure has been increasing due to environmental and functional need such as reduction of run off and flood. This study was performed to evaluate void ratio, permeability coefficient, and compressive strength of permeable polymer concrete (PPC) using crushed and recycled coarse aggregate that is obtained from waste concrete. Also, 6 mm length of polypropylene fiber was used to increase toughness and interlocking between aggregate and aggregate surrounded by binder. Binder and filler used were unsaturated polyester resin and CaCO3, respectively. The mix proportions were determined to satisfy the requirement for the workability and slump according to aggregate sizes 5~10 mm. In the test results, regardless of kinds of aggregates and fiber contents, the void ratio, permeability coefficient and compressive strength of all types of PPC showed the higher than the criterion of porous concrete that is used in permeable pavement in Korea. Also, strengths of PPC with increase polypropylene fiber volume fraction showed slightly increased tendency due to increase binder with increase of fiber volume fraction. Accordingly, polypropylene fiber and recycled coarse aggregate can be used for permeable pavement.

석탄회 및 폐플라스틱을 이용한 인공경량합성골재의 개발 (Development of lightweight Fly ash-Plastic Aggregate)

  • 조병완;박승국;박종빈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.380-383
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    • 2004
  • The coarse and fine aggregates that make up the majority of concrete are resources. But, the raw naturals that make up concrete are our earth's resources and there is not a replenishable stock. Also industrial waste and life waste leaped into a pollution source. Therefore, as construction continue, quarries are exhausted and new sources must be discovered. The purpose of this paper is to investigate an application of recycled coal ash plastics in the construction field. The study examined the physical and mechanical properties of recycled coal ash plastics aggregate. In the results, although the absorption and specific gravity of SLAs increases slightly as the fly ash content increases, the compressive strength and modulus of elastic of concrete made with SLAs remains relatively constant when mortar type and volume fraction are also held constant. These values are always lower than natural-weight aggregate concretes.

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고로슬래그 미분말에 순환골재 미분말의 입도 변화에 따른 무시멘트 모르타르의 기초적 특성 (Effect of Grading of Fine Powder obtained from Recycled Aggregates on Fundamental Properties of Slag-based Mortar)

  • 황금광;박재용;정상운;허영선;한민철;한천구
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2013년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.37-38
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    • 2013
  • The fine powder obtained from the manufacturing process of recycled coarse aggregate contains unhydareted cement particles on their surface. It is believed that the alkalinity of the powder (11.0-12.5) is enough to active the slag-based composites. In this paper, the obtained powder was sieved and divided into two sizes, i.e., 0.08 mm and 0.3 mm, and added to the slag-based mortar. Results showed that the fine powder had an effect on the slump and the compressive strength of slag-based composites. With the different pH values of the powder, it could be seen that the distance between the two level powders. And found the peak 28 days compressive strength as the replacement ratio of the recycled aggregate powder changed. The findings from this study provide an indication that with achieved compressive strength, the fine powder can be used in a light weight concrete.

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나선철근으로 횡구속된 순환골재 콘크리트의 구조적 성능에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Structural Performance of Recycled Coarse Aggregate Concrete Confined by Steel Spirals)

  • 김상우;정창교;이선희;김길희
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.103-111
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    • 2011
  • 이 연구에서는 나선철근으로 횡구속된 순환골재 콘크리트의 구조적 거동을 평가하였다. 주요 실험변수는 골재의 종류와 나선철근의 철근비로 계획하였다. 총 18체의 실험체를 제작하였으며, 실험체의 직경과 높이는 각각 150mm와 300mm이었다. 실험체는 사용된 굵은 골재의 종류에 따라 2가지로 구분할 수 있으며, 나선철근의 철근비는 0%에서 1.75%까지 변화하도록 계획하였다. 실험체의 축방향 및 횡방향 변형을 측정하기 위하여, 6개의 LVDT를 실험체에 부착하였다. 또한 나선철근의 변형률을 측정하기 위하여 스트레인 게이지를 120도 간격으로 나선철근에 부착하였다. 실험결과로부터, 나선철근으로 횡구속된 순환 골재 콘크리트의 구조 성능은 나선철근의 철근비와 관계없이 천연골재 콘크리트와 서로 유사함을 확인하였다.

Analysis of axial compression performance of BFRRAC-filled square steel tubular column

  • Xianggang Zhang;Jixiang Niu;Wenlong Shen;Dapeng Deng;Yajun Huang
    • Steel and Composite Structures
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    • 제49권4호
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    • pp.457-471
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    • 2023
  • To make up for the performance weaknesses of recycled aggregate concrete (RAC), expand the application range of RAC, and alleviate the environmental problems caused by excessive exploitation of natural coarse aggregates (NCA), this study proposes a basalt fiber-reinforced recycled aggregate concrete (BFRRAC)-filled square steel tubular columns that combines two modification methods of steel tube and fiber, which may greatly enhance the mechanical properties of RAC. The axial compression performance for BFRRAC-filled square steel tubular columns was reported during this study. Seven specimens with different replacement ratios of recycled coarse aggregate (RCA), length-diameter ratios, along with basalt fiber (BF) contents were designed as well as fabricated for performing axial compression test. For each specimen, the whole failure process as well as mode of specimen were discovered, subsequently the load-axial displacement curve has obtained, after which the mechanical properties was explained. A finite element analysis model for specimens under axial compression was then established. Subsequently, based on this model, the factors affecting axial compression performance for BFRRAC-filled square steel tubes were extended and analyzed, after which the corresponding design suggestion was proposed. The results show that in the columns with length-diameter ratios of 5 and 8, bulging failure was presented, and the RAC was severely crushed at the bulging area of the specimen. The replacement ratio of RCA as well as BF content little affected specimen's peak load (less than 5%). As the content of BF enhanced from 0 kg/m3 to 4 kg/m3, the dissipation factor and ductility coefficients increased by 10.2% and 5.6%, respectively, with a wide range.

구조체 콘크리트용 순화골재의 이물질 함유량 시험방법 개발 (Development of the Testing Method for Impurity Content in Recycled Aggregate for Concrete Structure)

  • 이도헌;전명훈;정재동
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.72-80
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    • 2005
  • 건설폐기물 발생량이 급증함에 따라, 폐콘크피트를 파쇄가공한 순환골재를 구조체 콘크리트용으로 사용할 필요성이 증대하고 있다. 그러나 순환골재에는 콘크리트의 물리적 특성에 악영향을 미치는 각종 이물질이 포함되어 있어, 사전에 이물질 함유량을 적절히 판단하기 위한 시험방법이 요구된다. 본 연구에서는 순환잔골재와 순환굵은골재에 포함되어 있는 각종 이물질 함유량을 육안관찰에 의하여 선별하기 위한 시험방법을 개발하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 현행 KS F 2576(재생골재의 이물질 함유량 시험방법)은 시험대상 순환골재의 종류, 용어의 정의, 시료량, 시험방법 등의 전반적인 개정이 필요하다. 2. 순환골재에 포함된 이물질은 시료의 입경이 1.2mm 이상이면 육안선별이 가능하며, 입경이 클수록 측정 소요시간이 크게 단축된다. 3. 육안선별 방법에 의한 이물질 함유량 시험을 위하여 순환잔골재는 입경 2.5~5mm의 시료 30g, 순환굵은골재는 입경 5mm 이상의 시료 1kg을 대상으로 하면 시험의 용이성 및 정밀도 확보가 가능하다.

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재생 폐콘크리트의 성능향상에 관한 연구 (Improving Performance of Recycled Waste Concrete)

  • 이봉학;김광우;박제선;김진영
    • 콘크리트학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.136-145
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    • 1995
  • 본 연구는 천연 굵은 골재 50%를 재생골재로 대치시켜 제조한 재생콘크리트를 일반 구조물에 사용할 수 있도록 성능을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 수행되었다. 쇄석골재 사용시의 배합설계 방법으로 콘크리트를 제조하였고 일반적인 수중양생으로 공시체를 야생하였다. 재생콘크리트의 성능향상을 목적으로 유동화제와 플라이애쉬를 첨가하였다. 압축강도 등 각종 강도와 파괴인성 등을 측정하여 이를 일반콘크리트와 비교한 결과 재생콘크리트는 강도와 탄성계수가 낮고 변형율이 크며 파괴인성도 낮았다. 그러나 유동화제의 사용으로 물-시멘트비를 35%까지 낮추므로써 슬럼프 $16{\pm}2$cm에서 일반 구조물에 소요 압축강도보다 높은$225kg/cm^2$이상의 압축강도를 얻었다. 하지만 재생콘크리트를 일반 구조물에 사용을 위해서는 탄성계수와 변형율에 대한 향상이 필요하다. 또한 플라이애쉬의 사용은 장기 강도 증진 효과를 보이는 반면 강도 저하를 유발했다.