R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201717CTAP-C115206-02 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 액상형 레드머드 촉진제를 활용한 알칼리활성화 고감성 칼라시멘트 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2016-06-22 ~ 2018-06-21 | |||||
| 연구책임자 | 강석표 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
9명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 200,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 200,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 380,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 380,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 우석대학교산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
？ 산업부산물을 업싸이클링(Upcycling)한 고감성 건설기술 수요 증대 감성융합 기술의 세계시장은 연평균 27%씩 급성장 하고 있으며 건설분야에서도 감성 활용기술의 필요성이 증대되고 있음. - 기존에는 버려지던 산업부산물을 단순히 재활용하는 차원(recycling)에서 향후에는 재활용에 새로운 가치를 더해(upgrade) 감성을 부여하는 가치상향형의 고감성 업싸이클링(upcycling) 건설기술에 대한 요구가 증대. ？ 레드머드 슬러지를 활용한 천연황토 질감 구현 액상형 레드머드 촉진제 개발 재활용율 15%이하인 레드머드를 천연 황토의 질감을 구현할 수 있도록 건조분쇄 공정없이 액상형 친환경 칼라촉진제를 개발하고자 함. - 보오크사이트로부터 수산화알루미늄 추출공정에서 발생되는 레드머드 슬러지는 Fe2O3가 약 20% 함유되어 자연스런 천연 황토색을 나타냄. - 함수율 50%의 슬러지를 소성건조 및 분쇄공정 없이 슬러지 상태로 고속전단회전시켜 가성비를 향상시킨 액상형 레드머드 촉진제로 개발하고자 함. ？ 액상형 레드머드 촉진제를 활용한 알칼리활성화 고감성 칼라시멘트 개발 고로슬래그와 건식 탈황석고 자극제로 이루어진 분말형 활성 슬래그 바인더와 레드머드 슬러지를 액상화한 알칼리활성화 촉진제를 혼합하여 천연 황토 질감을 표현할 수 있는 알칼리활성화 고감성 칼라시멘트를 개발하고자 함. - 알칼리활성화 고감성 칼라시멘트는 포틀랜트 시멘트를 전혀 사용하지 않는 탄소저감형 친환경 차세대 바인더로서 알칼리활성화 슬래그-레드머드 시멘트로 정의함. [최종목표] 본 연구의 최종목표는 산업부산물인 함수율 50%의 레드머드 슬러지를 고속전단회전 분산시켜 액상화한 레드머드 촉진제와 활성 슬래그 바인더를 혼합하여 천연 황토의 질감을 표현할 수 있는 알칼리활성화 슬래그-레드머드 고감성 칼라시멘트(이하 고감성 칼라시멘트)를 개발하고자 함. □ 레드머드 슬러지를 분산시킨 액상형 레드머드 촉진제 개발 [1차년도] □ 액상형 레드머드 촉진제를 활용한 고감성 칼라시멘트 개발 [2차년도] [연구내용 및 범위] □ 레드머드 슬러지를 분산시킨 액상형 레드머드 촉진제 개발 [1차년도] - 알칼리자극제로서 산업부산물의 재활용기술 - 고속전단회전 방식에 의한 레드머드 슬러지의 액상 분산기술 - 액상형 레드머드 촉진제의 백화저감 및 억제 기술 - 액상형 레드머드 촉진제의 색채 정량평가 및 유지기술 ？ 국내외 연구동향 조사 및 분석 -레드머드 재활용 관련 국내외 연구동향 조사 -KS, ISO, JIS, ASTM 등 국내？외 관련 표준(기준) 조사 및 분석 -국내？외 레드머드의 제조？활용？처리현황 및 기술자료 조사 ？ 레드머드 슬러지의 특성 분석 -국내 레드머드 슬러지의 로트별？분기별 품질특성 평가 및 분석 (성분, 입형, 입도, SEM, XRF, XRD 등) -레드머드 슬러지의 환경성평가 : 중금속용출량/토양오염분석(폐기물공정시험법-2011) ？ 고속 전단회전방식에 의한 레드머드 슬러지의 액상형 레드머드 촉진제 제조 -액상형 레드머드 촉진제의 제조기술 :레드머드 슬러지의 액상 분산을 위한 최적 계면활성제의 종류 및 첨가량 선정 :고효율 액상 분산을 위한 고속 전단회전방식 분산기의 최적 속도 및 시간 도출 :레드머드 슬러지의 액상 분산효과 평가 -액상형 레드머드 촉진제의 성능평가 :레드머드 슬러지 비율에 따른 색채 평가 :경과시간에 따른 액상형 레드머드 촉진제의 침전특성 -레드머드 슬러지 입도 분급에 따른 액상형 레드머드 촉진제의 성능비교 검토 ？ 액상형 레드머드 촉진제의 백화억제 및 저감기술 -백화시험방법의 정립 -액상형 레드머드 촉진제에 의한 백화 메커니즘 규명 :기존 포틀랜트시멘트와의 백화생성물질 비교평가 :알칼리염 용출특성 :백화생성물질의 SEM, XRD 분석 -액상형 레드머드 촉진제의 백화 억제 및 저감방안 :각종 산종류(염산, 황산, 질산, 인산 등)에 따른 산처리 레드머드 개질특성 :배합, 양생방법, 백화저감제 등에 의한 백화저감 특성 -고감성 칼라시멘트의 백화발생에 따른 감성평가 ？ 액상형 레드머드 촉진제의 색채평가 기법 -육안비색에 의한 측색 및 색차분석 :레드머드 슬러지와 혼합수 비율에 따른 색차분석 :레드머드 촉진제 첨가량에 따른 색차분석 -색채 계산법에 의한 색차분석 :레드머드 슬러지와 혼합수 비율에 따른 색차분석 :레드머드 촉진제 첨가량에 따른 색차분석 -품질기준(안) 마련 □ 액상형 레드머드 촉진제를 활용한 고감성 칼라시멘트 개발 [2차년도] - 산업부산물을 활용한 분말형 활성 슬래그 바인더 개발 - 활성 슬래그 바인더와 액상 레드머드 촉진제의 배합기술 - 고감성 칼라시멘트를 활용한 흙포장 적용기술 - 고감성 칼라시멘트를 활용한 콘크리트 적용기술 - 고감성 칼라시멘트의 감성평가 기법개발 ？ 산업부산물을 활용한 분말형 활성 슬래그 바인더 개발 -슬래그 활성을 위한 산업부산물의 원료 특성 및 반응성 분석 :유동층분진, 고칼슘플라이애시, 제지애시, 탈황석고의 반응성 검토 -실내 배합실험을 통한 활성 슬래그 바인더의 최적 제조 배합기술 :혼합비율, 종류, 첨가제 등에 따른 활성 슬래그 바인더의 물성평가 -활성 슬래그 바인더의 최적 샘플 제조 및 반응메커니즘 규명 :성분, 입도, 분말도, XRF, XRD 등 ？ 알칼리활성화 슬래그-레드머드 고감성 칼라시멘트 제조기술 -활성 슬래그 바인더와 액상형 레드머드 촉진제와의 반응성 분석 및 적정 배합 도출 :성분, 입도, 분말도, XRF, XRD 등 -고감성 칼라시멘트의 기초물성 평가실험 :배합요인, 원료품질, 종류, 혼입율 등 -고감성 칼라시멘트의 기초 물성검증 :응결특성, 경화특성, 압축강도, 유동성, 수축율, 흡수율 등 -고감성 칼라시멘트의 환경성평가 :중금속용출량/토양오염분석(폐기물공정시험법-2011) ？ 알칼리활성화 슬래그-레드머드 고감성 칼라시멘트의 적용기술 -고감성 칼라시멘트를 활용한 흙포장 활용기술 :흙포장재의 관련규격(단체표준 등) 분석 및 규격별 개발목표치 설정 :고감성 칼라시멘트를 활용한 흙포장재의 최적 배합비 도출 및 기초성능 :개발된 흙포장재 제품의 각종 성능평가(Lab-Test) :개발된 흙포장재 제품의 백화발생특성 :고감성 칼라시멘트를 활용한 흙포장재의 감성평가 -고감성 칼라시멘트를 활용한 콘크리트 활용기술 :고감성 칼라시멘트를 사용한 칼라 콘크리트의 특성(Lab-Test) :개발된 고감성 칼라콘크리트의 각종 성능평가 :개발된 고감성 칼라콘크리트의 감성평가 ？ 고감성 칼라시멘트의 감성평가기술 -질감 색 |
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| 색인어 | 한글 | 레드머드 | 촉진제 | 고감성 | 칼라시멘트 | 알칼리활성화 |
| 영문 | red mud | accelerator | high sensitivity | color cement | alkali-activated | |
| 최종보고서 | 2. 최종보고서(직인).pdf | |||||