The durability degradation of concrete pavement by winter deicer is brought up as a significant risk, and its maintenance brings a high expense. Therefore, a proper repair materials for such concrete pavement are required. In this study, the properties of compressive strength, ability to resist chloride ion penetration, and dry shrinkage of Chemically bonded ceramics(CBC) and Calcium Sulfo Aluminate based ultra rapid harding cement(CSA) were assessed to evaluate its applicability as a repair material of concrete pavement road. As a result, the CBC mortar flow showed a 220㎜, and the initial setting time of CBC was 18 minutes. The compressive strength of CBC mortar was 31.3㎫ in 2 hours, 56.6㎫ in 24 hours, and 79.1㎫ in 28 days, showing a significant level. And the ability to resist chloride ion penetrations of CBC showed 433 Coulombs, which fell under very low level. The drying shrinkage of CBC mortar until 56 days was between 150 × 10-6 with -100 × 10-6, showing a significant very low level. As above, CBC has excellent compressive strength, chloride ion penetration resistance, and volume stability, and showed better performance than CSA. Therefore, CBC in the future could be used in repair of concrete pavement.

산업화 발전으로 인한 전력사용량 증가로 석탄발전소 부산물인 석탄회는 지속적으로 증가하여 배출되고 있다. 석탄회는 포집되는 장소에 따라 Fly ASH, Bottom Ash, Cinder Ash, Cenosphere 4가지 형태로 나누어진다. Fly ASH는 석탄연소 후 발생되는 먼지를 집진기에 포집하여 미분말 형태의 부산물로 현재 콘크리트 혼화재로 널리 사용 되어지고 있다. 하지만 Fly ASH를 제외한 부산물은 재활용 되지 못하여 해안 또는 육상에 매립되어지고 있다. 이는 매립지확보에 대한 경제적 손실 및 해안 침출수 환경을 크게 훼손시키고 있어 석탄회 활용 방안문제에 대한 대책이 시급한 상태이다. Bottom Ash는 연소될 때 괴상 또는 입자 크기가 큰 회 성분이 보일러 하부로 떨어진 부산물로 석탄회의 약 20%를 함유하고 있지만 Bottom Ash 부산물을 재활용하여 사용하는 연구개발이 매우 미비한 상태로 활용방안에 대한 연구가 필요한 실정이다. 이에 따라 본 연구는 초속경, 초기 고강도, 고부착력, 무수축등의 우수한 특성을 가지고 있는 인산 마그네슘 시멘트(Magnesium Phosphate Cement)라는 신 건설 재료를 사용하여 석탄회 부산물인 Bottom Ash를 10%, 20%, 30% 함유량별 대체하여 KS F 2476에 의거하여 인산 마그네슘 모르타르의 물리적 특성을 비교 실험하였다. 실험결과 압축강도와 부착강도를 3시간, 1일, 3일, 7일을 측정한 결과 인산 마그네슘 시멘트에 Bottom Ash를 10%, 20% 대체하여 배합하였을 때 기존 인산 마그네슘 시멘트보다 초기 및 장기강도 성능이 향상된 것을 확인하였다. 하지만 Bottom Ash를 30%를 첨가하였을 때 초기강도 및 장기강도 성능이 저하 되었다.

국내 건설폐기물의 재활용 촉진으로 인해 순환골재의 사용이 증가되고 상황에서 물의 접근이 용이한 수변지역 등에 순환골재를 사용 시 알칼리수 용출에 의한 토양과 지하수오염의 환경문제가 지속적으로 제기되고 있다. 이러한 환경문제 방지 대안으로 순환골재의 알칼리수 용출 저감을 위한 환경관리기준이 마련되어 있으며 이와 관련해서 2013년 “건설폐기물 재활용촉진에 관한 법률 시행령” 에 따라 “순환골재를 배수층 설치용으로 사용할 때에는 수소이온농도지수(pH) 9.8이하인 순환골재를 사용” 하는 것으로 한정하고 있다. 국내에서는 순환골재의 용출수 저감을 위해 순환골재 생산 시 파쇄, 박리 등의 기술을 이용해 순환골재 표면의 알칼리 용출 요인을 제거하고 있으나 알칼리수 용출수 pH저감 효과가 낮으며, 일부에서는 순환골재 사용 시 반복세척 공정을 적용하고 있으나 이 또한 pH저감 효과가 미미한 것으로 나타났다. 따라서 순환골재의 활용증대와 순환골재 사용에 따른 알칼리 용출수에 의한 환경오염문제 해결을 위해 순환골재 pH저감 기술에 대한 연구가 필요한 것으로 판단된다. 본 연구에서는 순환골재에 탄산화반응 처리를 통해 CO2 활용과 용출수의 pH저감특성에 대해 평가하였다. 그 결과 탄산화반응 촉매를 사용하여 탄산화 처리한 순환골재의 용출수는 pH 9.8이하인 것으로 확인되었다. 이에 따라 CO2 활용 탄산화반응 처리한 순환골재는 배수층 설치용도로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

해수와 해풍에 직접적인 영향을 받는 콘크리트 해안구조물은 염화물 이온에 의한 구조물의 손상을 최소화하기 위해 다양한 방법이 적용되고 있다. 가장 대표적으로 콘크리트 타설 시 콘크리트의 밀실도를 향상시켜 다공성을 최소화하거나 콘크리트 구조물의 표면강화 처리하는 방법이 있다. 그러나 콘크리트 구조물의 노후나 충격에 의해 미세균열이 발생되는 경우 콘크리트구조물의 밀실도 향상과 표면강화 처리시에도 균열을 통한 염화물 이온 침투로 인한 구조물의 내구성 저하가 발생할 수 있으므로 이에 대한 방안이 요구되고 있는 상황이다. 그리고 콘크리트 구조물에 나타나는 미세균열은 구조물의 내구성저하 뿐만 아니라 내부의 철근이 외부로 노출시에 철근 부식에 의한 균열 문제가 나타나게 되므로 이러한 미세균열로 인한 문제점 해결 방안으로 자기치유특성을 가지는 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 FA(Fly Ash)혼합콘크리트에 자기치유 특성을 가지는 무기질계 혼화재를 바인더 대비 6% 혼합 사용하였으며 균열부 투수량변화 측정을 통한 콘크리트의 자기치유 특성과 함께 NT BUILD 492 시험방법에 의한 염화물 이온 침투성능을 평가하였다. 그 결과 56일 투수경과 후 자기치유 혼화재를 사용하지 않은 plain 대비 투수저감율이 25% 정도 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 plain 대비 염화물이온 침투깊이가 크게 감소되는 것을 확인할 수 있었으며 염화물이온 확산계수 또한 평균 5.4×10-12의 낮은 수준으로 확인되었다. 이를 통해 무기질계 자기치유 혼화재를 사용시에 자기치유성능 확인과 함께 염화물 이온 침투저항성이 높은 것으로 판단된다.