R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201616CTAP-C097331-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 산업부산물을 활용한 습식 순환골재 표면개질 (pH8 및 흡수율 5%이하)과 콘크리트 적용기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2015-06-18 ~ 2017-06-17 | |||||
| 연구책임자 | 박원준 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
9명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 50,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 50,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 100,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 100,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 강원대학교 삼척산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613000-001915-01 | |||||
| ISBN | 979-11-961858-0-0 | |||||
| 주요 내용 |
본 연구는 산업부산물을 활용한 습식 순환골재 표면개질(pH8 및 흡수율 5%이하)과 순환골재 콘크리트 적용기술 개발을 하여 콘크리트용 골재로서의 고부가 재활용을 구현하기 위하여 ①국내외 순환골재 생산기술 등에 관한 조사/분석을 실시하고, ②기존 생산 및 표면처리 방식의 문제점과 한계성을 인식, ③이를 개선/극복하기 위한 고효율의 순환골재 표면개질(흡수율과 pH저감) 매커니즘과 촉진기술을 규명하고, ④성능기반형 배합설계의 시스템을 구축하고 실험적으로 검증하여 표면개질 기술 및 골재로서의 고부가 재활용 방안을 제안한다 [최종목표] 본 연구는 순환골재의 품질 안정화 및 콘크리트용 골재로의 사용 촉진을 위하여 pH 8 및 흡수율 5%이하의 저감기술의 개발을 목표로 하고 있다. 기존 기술(산처리, 탄산화 등) 대비 동등이상의 저비용 고효율 표면개질기술(pH8 및 흡수율 5%이하)을 개발함에 있어서 산업부산물기반의 표면개질에 대한 연구를 수행하고 표면개질 기술 및 습식공정에서의 반응촉진 기술을 규명하고 이를 활용한 순환골재 콘크리트의 최적 재료설계 시스템을 구축함에 있다. [연구내용 및 범위] 본 연구의 최종성과물은 『산업부산물을 활용한 습식 순환골재 표면개질기술과 개질된 순환골재를 활용한 콘크리트 재료설계 시스템의 개발』을 제시하는 것으로 ①순환골재 표면개질 기술, ② 반응촉진 기술, ③ 2차오염수 및 슬러지 재사용 기술, ④순환골재 콘크리트 최적설계의 핵심 연구분야별 다음과 같은 연구성과를 달성할 예정이다. ■ SCI급 논문 : 3편 ■ 특허출원(등록): 2건(1건) ■ 습식공정 적용 매뉴얼: 1건 ■ 순환골재 콘크리트 성능설계 프로그램: 1건 기존의 연구는 생산된 순환자원(골재 등)의 제품화(콘크리트 등)에 초점을 두었으나, 본 연구에서는 다양한 사용(재활용, 제품화, 매립/처분)을 고려한 기술개발에 초점을 두었으며, 기존의 연구는 실용화 측면(효율성, 경제성)에서 순환골재에 초점을 두었으나, 본 연구에서는 pH저감, 표면개질, 흡수율 저감, 오염수처리, 콘크리트용 성능기반설계를 고려한다. 이에 따라본 연구는 아래의 5가지 항목에 대응하며, 이를 달성하기 위한 연구내용 및 범위는 산업부산물 기반의 순환골재 표면개질, 습식 생산공정에 수반되는 2차 오염수 처리, 개질된 순환골재의 콘크리트 확대이용의 세가지 부분으로 나뉘어 요약된다. 대응1. 콘크리트 폐기물의 증가에 따른 순환골재의 고부가 재활용에 대응 대응2. 기존 처리기술(산처리, 중성화)의 문제점 극복(고비용, 2차오염수처리) 대응3. 콘크리트용으로 사용하기 위한 순환골재 해결과제 (흡수율 저감)에 대응 대응4. 도로용/기층용으로 대부분 사용되는 순환골재의 알칼리 침출에 의한 환경오염저감에 대응 대응5. 개질된 순환골재를 사용한 콘크리트 배합설계 시스템개발을 통한 대응 내용1. 순환골재 표면개질기술: pH와 흡수율 저감을 위한 반응물질과 표면개질 촉진기술 -반응물질: 탄산수, 규불화수소산의 다각적 적용과 검증 -촉진기술: 나노버블, 초음파 진동기술의 적용을 통한 표면개질 촉진 향상 -기존처리 기술(산처리, 중성화) 대비 경제성, 개질공정시간의 단축 효과에 대한 검증 내용2. 습식 순환골재 생산공정내 발생된 오염수 처리: 기존 산처리 기술의 2차 오염수의 처리문제의 해결 -2차오염수 처리기술의 개선, 슬러지 고형화 -콘크리트 2차 재료로의 사용가능성 검토 내용3. 표면 개질된 순환골재를 콘크리트용 골재로서 적용 -표면개질된 순환골재를 활용한 콘크리트의 성능기반형 설계시스템 -유전알고리즘 기반 최적성능설계를 위한 성능모델의 제안 및 시스템 반영 |
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| 색인어 | 한글 | 산업부산물 | 순환골재 | 표면개질 | 흡수율저감 | pH저감 |
| 영문 | Industrial by-pro | Recycled aggregates | Surface modification | Water absorption rate reduction | pH reduction | |
| 최종보고서 | 최종보고서-강원대 삼척산학협력단-20170912.pdf | |||||