R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201412기술혁신F02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 폐콘크리트를 원료기반으로하는 저탄소형 재생시멘트 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2012-05-29 ~ 2015-05-28 | |||||
| 연구책임자 | 박동천 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
3명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
7명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 288,000,000 원 기업 : 96,000,000 원 계 : 384,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 593,000,000 원 기업 : 197,667,000 원 계 : 790,667,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국해양대학교 산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | 000 | |||||
| ISBN | 000 | |||||
| 주요 내용 |
■ 폐기물의 약 30%는 건설업에서 배출되며 폐기물 처리관련 환경 문제는 각 분야에서 적절한 해답을 찾지 못한 채 심각한 사회적 문제로 대두됨 ■ 소비의 부산물은 재활용을 통하여 또 다른 생산을 위한 투입자원으로 인식이 절실히 필요함 ■ 단기적으로 생산단가를 상승시키고 이윤이 감소되는 것처럼 보이지만, 그것은 “지속가능한 개발(Sustainable Development)”을 위한 기본적인 접근이라 할 수 있음 ■ 이러한 사회적/기술적 배경으로 인하여 최근 건설폐기물의 80%를 차지하는 폐콘크리트의 순환골재 재생기술에 관한 많은 연구가 이루어져 실용화 단계에 이르고 있음 ■ 폐콘크리트 내부의 20% 이상을 차지하고 있는 폐콘크리트 미분말에 대한 연구는 불충분하며, 아직 대부분의 폐콘크리트 미분말이 폐기/매립되고 있는 실정임 ■ 본 연구의 목표는 폐콘크리트 미분말을 이용하여 저탄소 녹색성장 대응형 지속가능한 재생시멘트로 개발/활용하기 위한 기술력을 확보하는 것임 ■ 「저탄소형 재생시멘트」는 기존의 불활성 충전재로서의 재생재 활용에서 벗어나 폐기물의 화학적 특성을 기반으로 한 고부가가치형 개발로서 실용적 가치가 크며, 재생프로세스 및 수화반응 기작(메카니즘)의 모델을 규명하는 측면에서 학술적 가치와 연구의 독창성이 큼 [최종목표] (1) 폐콘크리트 미분말과 산업부산물을 이용하여 저탄소형 재생시멘트의 수화성 회복을 위한 최적 재생프로세스 개발 - 재생시멘트의 압축강도 및 유동성은 보통 포틀랜드 시멘트 기준 80% 이상 확보 - 재생시멘트의 내구성은 중성화 저항성 및 확산계수 측면에서 70% 이상 확보 (2) 저탄소형 재생시멘트의 수화성 회복 및 수화반응의 메커니즘 규명 - 수화반응 메커니즘의 규명은 재생시멘트의 수화특성 및 강도발현의 수치모델이 가능한 수준 (3) 저탄소형 재생콘크리트의 유동특성, 강도특성 및 내구특성 평가 - 유동특성, 강도특성 및 내구특성은 정량화하여 상기 목표를 달성하며, 모델화가 가능한 인자로 실험 수행 (4) 저탄소형 재생시멘트의 CO2 저감효과 분석 및 CO2 저감형 친환경 콘크리트의 다목적 최적 배합모델 제시 - 저탄소형 재생시멘트의 CO2 배출 측면에서, 기존 보통 시멘트의 30% 이상 저감 - 상기 성능 확보가 가능한 다목적 최적화 방법을 이용한 최적 배합방법의 제시 [연구내용 및 범위] (1) 연구내용 - 폐콘크리트 미분말을 주원료로 하고 산업폐기물을 성분조정재로 사용하며, 이러한 원료의 조합을 폐기물의 화학특성을 토대로 최적 혼합하는 공정 - 상기 원료를 토대로 불활성 폐기물의 수화성을 회복하는 최적 소성 조건에 관한 재생 공정 - 상기 재생공정을 통해 제조된 저탄소형 재생시멘트의 수화성 회복 및 수화반응의 메커니즘 규명을 통한 재수화 수치모델의 규명 - 저탄소형 재생시멘트의 실용화를 위한 유동성 및 강도, 장기 내구특성의 분석을 통한 성능 검증 피드백 연구 - 상기 목표성능을 기반으로 하는다목적 최적화 배합설계 방법 제시 - 본 연구의 결과물인 저탄소형 재생시멘트의 실용화를 위한 “저탄소형 재생시멘트 제조 및 품질관리 지침안”의 작성 및 참여 기업의 기술지도 (2) 연구범위 - 콘크리트 폐기물 및 산업부산물을 활용한 저탄소형 재생시멘트의 최적 원료배합 알고리즘 개발 - 저탄소형 재생시멘트의 수화성 회복을 위한 최적 재생프로세스 제시 - 저탄소형 재생시멘트 시제품 제작 - 저탄소형 재생시멘트의 다양한 배합조건에 있어서 유동성, 강도, 장기 내구성에 관한 물성 데이터 제시 및 이를 통한 인자간 상관관계 분석과 모델화 - 저탄소형 철근콘크리트 구조물의 제조를 위한 최적 배합설계 알고리즘 제시 |
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| 색인어 | 한글 | 페콘크리트 | 폐미분말 | 잔골재미분말 | 재생시멘트 | co2배출량 |
| 영문 | waste concrete | cementitious powder | fine aggregate powder | recycled cement | co2 emission | |
| 최종보고서 | 2_최종보고서_20150703.pdf | |||||