주메뉴 바로가기 본문바로가기
전체메뉴닫기

  • home
과제현황 목록

과제기본정보

베트남 시장 개척을 위한 극서 환경에서 3시간 유지성능을 발휘하는 포스페이트 도입 화학 혼화제 및 콘크리트 개발3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 19CTAP-C128891-03
국가과학표준분류 1순위 재료 | 고분자재료 | 특수기능성 소재기술 적용분야 건설업
2순위 건설 교통 | 건설시공 재료 | 건설구조재료 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 베트남 시장 개척을 위한 극서 환경에서 3시간 유지성능을 발휘하는 포스페이트 도입 화학 혼화제 및 콘크리트 개발
주관연구기관 (주)실크로드시앤티
총괄연구 책임자 성명 김정선
소속 (주)실크로드시앤티 직위 이사
기관 대표번호 02-3478-2114 FAX 041-533-8888
총 연구기간 2017-04-05 ~ 2019-12-31
당해연도 연구기간 2019-01-01 ~ 2019-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
3차년도 120,000,000 13,750,000 106,250,000 120,000,000 240,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 본 과제는 극서 환경에서 3시간 유지성능을 발휘하는 포스페이트 도입 화학 혼화제 및 콘크리트 개발을 목적으로 한다. 본과제의 목표 시장은 동남아 신흥 개발도상국으로 급부상 중인 베트남이다. 향후 베트남 시장을 교두보로 하여 동남아, 중동 등과 같은 극서 환경에 속하는 글로벌 시장으로의 확대를 꾀하고자 한다.
서중 콘크리트란 높은 외부기온으로 인해 콘크리트의 슬럼프 저하나 급격한 수분증발 우려가 있는 경우에 시공되는 콘크리트이다. 이러한 문제를 해결하기 위한 기존의 방법은 주로 단위수량을 높이거나 응결지연제를 사용하거나 그리고 냉각시스템을 갖추어 콘크리트의 온도를 낮출 수 있는 방법을 사용하는 것이다.
본 과제에서는 응결 지연의 개념이 아닌 초유지 성능을 극대화한 화학혼화제를 개발하여 극서환경에서도 원활한 작업성을 부여하고 응결 지연을 최소화하여 강도 저하를 막을 수 있는 새로운 패러다임이 적용된 극서중 콘크리트 기술을 개발하는 것이다.
최종목표 본 과제의 최종목표는 아래의 성능과 검증단계를 거친 3시간 유지성능을 발휘하는 포스페이트 도입 화학혼화제 및 콘크리트 개발이다.
1. 기술적 측면
(1) 작업성
슬럼프 (유지시간) : 목표 3시간 (Control 대비)
펌프압송성 (압송 후 슬럼프 손실) : 20% 이하 (압송 전 슬럼프 대비)
(압송 후 블리딩 증가) : 5% 이하 (압송 전 블리딩 대비)
(2) 수화특성
(응결시간 단축률) : 50% 이상 (Control 대비)
(압축강도 3, 7, 28일) : 각 재령별 100% 이상 (Plain 대비)
(3) 내구성
(블리딩) : 50% 이하 (Control 대비)

2. 사업화 측면
1) 실용화 단계
(1) Mock-up
슬럼프 (유지시간) : 3시간 이상 (Control 대비)
펌프압송성 (압송 후 슬럼프 손실) : 20% 이하 (압송 전 슬럼프 대비)
(압송 후 블리딩 증가) : 5% 이하 (압송 전 블리딩 대비)
수화특성 (응결시간 단축률) : 50% 이상 (Conrol 대비)
(압축강도 3, 7, 28일) : 각 재령별 100% 이상 (Plain 대비)
내구성 (블리딩) : 50% 이하 (Control 대비)
(2) 사업화 단계
경제성 (판매가격) : 100% 이하 (Conrol 대비)
현장적용 (현장적용 실적) : 3건 이상
연구내용 및 범위 본 연구는 총 3차년도 (31개월)에 걸쳐 진행하며 1차년도는 극서 환경에서 3시간 유지성능을 발휘하는 포스페이트 도입 화학혼화제를 개발하고 파일럿 단계의 안정성 검증과 극서 모사조건에서 정량적 목표항목에 부합하는 실험 검증을 진행하며, 2차년도는 극서 환경에서 3시간 유지성능을 발휘하는 포스페이트 도입 화학혼화제의 시생산 안정성 검증과 성능 Upgrade를 진행하고 극서조건인 베트남 현지에서 성능검증과 B/P 및 Mock-up Test를 진행한다. 마지막 3차년도에는 베트남 현지에서 현장적용 및 개발제품의 사업화에 필요한 자료를 확보한다. 세부적인 연구내용과 범위는 아래와 같다.

1차년도
1. 목표시장 조사
- 베트남 화학 혼화제 시장 동향 조사
- 베트남 콘크리트용 재료 특성 평가 및 동향 파악
2. 평가시스템 구축 ( 극서환경 모사평가법 설정, 극서중 콘크리트 설계)
- 극서 환경 모사평가법 설정
콘크리트 평가시 극서 조건 모사
콘크리트용 재료의 고온 조건 확보
- 극서중 콘크리트 설계
베트남 현지 배합을 모사한 국내 배합 도출
3. 포스페이트 도입 화학 혼화제 기술 개발 (양산용 원료 수급 확보, 파일럿 검증)
- 양산용 원재료 수급 문제 해결
양산용 포스페이트계 원료 업체 확보 및 적용
- 파일럿 검증 및 포뮬레이션 튜닝
200kg 규모 파일럿 제조 조건 확립
극서 환경 평가 시스템 적용 성능 검증
포뮬레이션 튜닝을 통한 제품 완성도 제고
4. 펌프암송성 검증
- 현장 섭외 및 하절기 적합 일정 설정
- B/P 및 펌프압송성 평가

2차년도
1. 포스페이트 도입 화학 혼화제 양산성 검증
- 시생산 검증 및 양산 안정화
30톤 규모 양산 조건 확립
2. 베트남 현지화를 위한 실용성 검증
- 부재 선정
- 부재별 극서중 콘크리트 배합 설계 및 성능 평가
- 부재별 B/P 검증
- 부재별 Mock-up 검증
- 펌프압송성 검증

3차년도
1. 본격 시장 개척 (현장 적용 및 마케팅/영업, 시공기술 확립)
- 현장 적용 및 마케팅/영업 착수
- 초유지 화학 혼화제의 시공기술 확립
적용 현장에 대한 모니터링 및 D/B 확보
경제성 평가
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 포스페이트 도입 화학 혼화제 기술 개발
- 파일럿 검증
- 극서중 모사 평가법을 통한 성능 검증
목표 시장을 조사하고 평가시스템을 구축하며 극서중 조건에 효과를 발휘할 수 있는 포스페이트 도입 화학 혼화제 기술을 개발한다.
포스페이트 도입 화학 혼화제기술의 파일럿단계 검증과 성능 평가 그리고 펌프압송성을 검증한다.
연구성과 기술적 기대성과 본 과제를 통해 극서중 조건으로 인한 난제에 대한 해결책을 제시한다. 즉, 초지연 개념으로부터 초유지 개념으로의 패러다임 전환을 선도함으로써 극서중 콘크리트 기술에 있어 한 차원 높은 단계로의 진보를 이룬다. 또한 실효성 있는 극서중 콘크리트 공사를 위한 시방서도 확립함으로써 현재까지 미완의 기술로 잔재하고 있는 극한 기술 중 하나인 극서중 콘크리트 기술을 완성하는데 지대한 기여를 한다.
사회 경제적 파급효과 초지연 개념의 기존 기술로는 극서 환경에서의 실효성 있는 콘크리트 공사가 어렵다는 점을 이미 언급하였다. 베트남과 같은 극서 환경의 나라에서 이러한 기술적 난제로 인해 발생되는 건설 현장의 실상을 언급하면 다음과 같다. 이로 인한 사회?경제적 손실의 부작용을 기존 기술로는 해결하기 곤란하다.
첫째, 재료 관리 비용의 증가이다. 시멘트 및 골재의 온도를 가능한 한 저온으로 유지하고자 하는 시도가 따를 텐데 이를 위해서는 장치나 설비를 구비해야하고 그에 따른 유틸리티 비용도 추가되어 레미콘 원가 상승의 요인이 된다.
둘째, 레미콘 회차에 따른 비용 손실도 만만치 않다. 이는 타설 현장에 도착한 레미콘이 타설이 불가한 수준으로 유동성이 저하되면 어쩔 수 없이 이루어지는 조치이다. 이는 곧바로 지급자재의 비용 손실로 연결되는 것이다.
셋째, 타설 시 급격한 슬럼프 손실 극복을 위한 임기응변 처방으로 인한 단기 및 장기적 비용 증가가 야기된다. 급격한 슬럼프 손실로 인한 작업성 저하를 극복하고자 현장에서 감수제를 추가하는 경우가 있는데 이는 단기적 원가 상승의 요인이 된다. 장기적 관점에서 보다 심각한 임기응변 처방은 작업성 저하로 인한 작업자 피로도 증가를 해소하고자 현장에서 가수하는 경우이다. 이는 타설 후 블리딩 현상을 증가시키고, 이로 인해 침하 균열이나 소성수축 및 건조수축 균열을 야기할 뿐만 아니라 콘크리트 강도도 감소시켜 장기 내구성에 치명적인 결함 요인이 될 수 있으므로 매우 위험하다.
넷째, 타설 공사가 야간에 집중되는 경향이 있어 이에 따른 공사 기간이나 안전과 관련된 비용도 증가된다. 주간 작업 대비 야간 작업은 변동성이 더욱 커져 공사기간 지연 우려가 커진다. 또한 야간 작업 시에는 전등을 설치하여 충분한 시야를 확보해야 하며 또한 안전을 위한 배려 시설이 구비되어야 하므로 비용 증가의 요인이 된다.
베트남과 같은 극서 환경 국가의 위와 같은 불필요한 사회?경제적 비용 손실의 실상은 국내 건설업에 있어서는 매력적인 사업 기회를 가진 상당히 큰 규모의 시장이 이미 형성되어 있음을 의미한다. 그러나 기존의 극서중 콘크리트 기술로는 국내 건설업계가 글로벌 수주 경쟁에 있어서 그다지 유리하다고만은 볼 수 없는 것이 현실이다. 따라서 본 기술과 같이 차원이 다른 개념의 극서중 콘크리트 기술을 보유하여 차별성과 우수성을 부각시킬 필요가 있는 것이다. 그러므로 이와 같은 시장 개척을 위해 본 과제 수행은 반드시 필요하다.
활용방안 아래와 같이 활용성을 극대화한다.
지하구조물 : 지하 연속벽/ 현장타설 말뚝
- 35~60MPa
- 500mm 플로우
- 3시간 이상의 작업시간 필요
고층건물 기초 : 20층 이상 고층건물 기초
- 27~50MPa
- 콜드조인트 우려
- 3시간 이상의 작업시간 필요
수직 구조 부재 : 기둥
- 30~60MPa
- 펌핑 타설을 위한 점성 관리 필요
- 3시간 이상의 작업시간 필요
일반 구조 부재 : 슬라브
- 24~30MPa
- 대단면 외기 노출 상태에서의 작업
- 3시간 이상의 작업시간 필요
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 극서중 초유지 펌프압송성 - -
영문 Extremely Hot Weather Super Fluidity Retention Pumpability - -
최종보고서
최종보고서 파일 다운로드 제공
최종보고서 최종보고서 배포 완료 관련 국토부발송공문.pdf   다운로드 3차년도 최종보고서.pdf   다운로드 SMK 기술자료 (극서환경혼화제 관련).pdf   다운로드
  • 담당자가 없습니다.