| 연구개발개요 |
-국내 숏크리트용 골재는 생산업체와 현장의 품질관리 부족으로 토립분 및 석분토 등의 이물질이 15/30% 이상 섞여 있고, 편장석 비율도 기준인 20% 이상으로 높으며, 현장 배치 플랜트의 계량 및 교반 장치가 부정확하여 숏크리트 장기내구성 및 품질저하의 주원인으로 나타나고 있음. -특히, 골재 입도와 표면 습윤상태 등의 관리부족으로 고품질의 숏크리트 시공이 어려운 현실이며, 혼화재와 급결제를 사용하여 강도보상을 시도하고 있으나 재료 원가상승만을 유발하고 숏크리트 품질저하의 근본적인 문제는 해결하고 있지 못하는 실정임.-본 연구에서 개발하고자 하는 “분말형 레디믹스트(Ready-mixed) 숏크리트” 란 기존에 현장에서 배합되던 숏크리트의 문제점들을 효과적으로 개선하기 위해, 숏크리트 재료의 배합 및 제조를 건조 모르타르 제조 전문업체에서 사전에 미리 실시하여, 골재의 철저한 토립분 관리, 확실한 입도관리, 전문배합 장치를 이용한 엄격한 품질관리 및 재료의 규격화 등을 거쳐 시공 품질을 극대화 시킬 수 있게 제조되는 숏크리트 재료임.-특히, 규격화된 재료를 공장에서 생산 및 배합하여 포장용으로 판매 가능하며, 현장 배치 플랜트에서의 계량 및 배합 과정을 간소화할 수 있음. 또한, 고품질 숏크리트 시공으로 터널 안정성을 확보할 수 있으며, 기존 레미탈 생산체계를 활용한 경제성 있는 숏크리트 생산 및 시공 체계를 실용화할 계획임.-이에 더하여 산업부산물인 고로슬래그를 이용하여 숏크리트 배합에서 시멘트량의 30~50%까지 치환시켜 건조수축을 최소화하고 균열예방 및 장기내구성을 향상시킬 수 있는 경제적인 고로슬래그 레디믹스트 숏크리트를 개발할 계획임.
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| 최종목표 |
1.산업부산물을 재활용한 분말형 레디믹스트(Ready-mixed) 숏크리트 개발, 규격화된 재료 생산, 현장 시공품질 개선 및 숏크리트 시공성 향상을 통해 터널 구조물의 안정성 확보와 기존 레미탈 생산체계를 활용한 경제성 있는 숏크리트 공법의 실용화2.산업부산물을 재활용한 분말형 레디믹스트(Ready-mixed) 숏크리트 개발3.규격화된 숏크리트 재료의 공장 생산체계 확보4.숏크리트 구성재료의 품질 선진화를 통해 30MPa 이상의 고품질 숏크리트 개발5.산업부산물의 재활용을 통해 국가자원 확보와 경제적인 건설기술 개발6.개발 제품의 공급망관리(SCM) 평가를 통해 현장배합 숏크리트보다 우수한 시공 프로세스 증명 7.세부적인 최종 성과물을 지향 -이론적 아이디어 : 분말형 레디믹스트 숏크리트 및 고로슬래그 레디믹스트 숏크리트의 최종 배합비 도출 -시작품 및 제품 개발 : 분말형 레디믹스트 숏크리트 및 고로슬래그 레디믹스트 숏크리트 시제품 제작 -공정개발 : 분말형 레디믹스트 숏크리트의 공장 생산 시스템 설계)
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| 연구내용 및 범위 |
1.국내외 레디믹스트 기술 현황, 고로슬래그 현황 및 물리/화학적 특성 파악2.현장배합 숏크리트의 국내 시공실태 파악, 레디믹스트 숏크리트의 개발 방향 모색3.숏크리트 재료의 고품질화 방안 제시, 다기능 레디믹스트 숏크리트 개발을 위한 국내 터널현장의 시공특성 파악4.현장 적용성 평가를 통한 분말형 레디믹스트 숏크리트의 초기개발, 현장 시공성 및 경제성 평가5.숏크리트 장기내구성 평가를 위한 고려 인자 파악, 숏크리트 타설실험의 효율성 증대를 위한 숏크리트 실내 타설시험기 설계6.분말형 레디믹스트 숏크리트의 최종 배합비 결정, 재료분리 최소화 방안 연구7.고로슬래그 레디믹스트 숏크리트 초기배합 설계, 양생특성 및 환경영향 평가8.타설된 숏크리트의 재료분포 특성에 따른 레디믹스트 숏크리트의 품질 평가방법(안) 제시9.다기능 레디믹스트 숏크리트의 초기배합 설계, 분말형 레디믹스트 숏크리트 제품의 공장 생산성 평가 10.단일 열화인자 평가를 통한 분말형 레디믹스트 숏크리트의 내구성 평가11.수치해석을 통한 적용 터널의 구조적 안정성 분석, 숏크리트 실내 타설시험기 제작12.고로슬래그 레디믹스트 숏크리트의 최종 배합설계, 적용인자에 따른 다기능 레디믹스트 숏크리트의 최종 배합설계, 경제성과 품질을 고려한 고로슬래그 미분말의 최적 치환율 도출, 현장타설실험을 통한 최종 배합비의 품질 평가, 일반 레디믹스트 숏크리트와의 비교 평가를 통한 강도특성 및 품질평가13.분말형 레디믹스트 숏크리트의 현장시공 프로세스 분석을 통한 시공 우수성 평가, 레디믹스트 숏크리트의 최종 경제성 평가14.대량 생산 및 규격화 생산을 위한 레디믹스트 숏크리트의 자동 생산 시스템 확보, 현장 배치 플랜트 개선을 통한 레디믹스트 숏크리트의 품질 유지방안 확보15.복합열화시험을 통한 분말형 레디믹스트 숏크리트의 장기내구특성 평가, 분말형 레디믹스트 숏크리트의 실내촉진시험 수행, 분말형 레디믹스트 숏크리트의 단일 내구성 평가16.재료분포 특성을 고려한 품질평가방법(안)에 따른 레디믹스트 숏크리트의 품질평가 17.분말형 레디믹스트 숏크리트의 시방지침(안) 및 재료 품질관리 규정(안) 제안18.숏크리트 실내 타설시험기를 이용한 레디믹스트 숏크리트의 품질 평가 수행
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