It has been investigated an enquete on the application of recycled aggregate for precast concrete. The results of this investigation shall be used as basic data of preparing a specification for recycled aggregate's quality control.

In this study, experimental research was carried out to improve the seismic performance of reinforced concrete exterior beam-column joint regions using replacing recycled coarse aggregate with hybrid fiber (steel fiber+PVA fiber) in existing reinforced concrete building. Therefore it was constructed and tested seven specimens retrofitting the beam-column joint regions using such retrofitting materials. Specimens, designed by retrofitting the beam-column joint regions of reinforced concrete building, were showed the stable failure mode and increase of load-carrying capacity due to the effect of crack control at the times of initial loading and bridge of retrofitting hybrid fiber during testing. Specimens BCJGPSR series, designed by the retrofitting of replacing recycled coarse aggregate with hybrid fiber in reinforecd beam-column joint regions were increased its maximum load carrying capacity by 1.01~1.04 times and its energy dissipation capacity by 1.06~1.29 times in comparison with standard specimen BCJS. Also, specimen BCJGPSR1 were increased its energy dissipation capacity by 1.33~1.65 times in comparison with specimens BCJS, BCJP and BCJGPR series for a displacement ductility of 9.

본 연구에서는 표준실험체 (BSS), 순환굵은골재와 고로슬래그 미분말의 치환과 하이브리드섬유를 보강한 실험체 (BSPRR1, BSPRR2시리즈), 순환굵은골재와 고로슬래그 미분말의 치환과 PVA섬유를 보강한 실험체 (BSPG시리즈)로 총 13개의 실험체를 실물크기의 1/2로 축소 제작하여 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 얻어진 결과를 비교⋅분석하여 하중-변위, 파괴형태, 최대내력 등을 규명함으로써 구조성능의 개선정도를 평가하였다. 실험결과 순환굵은골재와 고로슬래그 미분말을 치환한 콘크리트에 하이브리드섬유를 보강한 실험체 (BSPRR1, BSPRR2시리즈)의 경우 표준실험체 (BSS)에 비하여 압축강도는 최대 13%, 최대내력은 4~21%, 연성능력은 각각 4~28% 증가하는 결과를 나타내었다. 그리고 또한, 충분한 연성적인 거동과 안정적인 휨인장 파괴를 나타내었다.

경계석이란 차도와 인도 또는 차도와 차도의 경계부에 설치하는 석제품으로 주행하는 차량으로부터 보도의 통행자를 보호하는 기능, 보도의 높이를 일정하게 유지하여 구획하는 경계 기능, 운전자에게 주행로의 구분이 명확히 하여 진행방향을 유도, 노면배수를 유도, 자동차의 차도이탈 방지, 충돌차량의 노외이탈시 속도저하 및 그 진행방향을 바로 잡는 기능이 있다. 경계석의 종류로는 보차도경계석, 도로경계석, 다운경계석, 경사경계석 등으로 구분되어 제조 및 현장에 설치하여 적용되고 있다. 보행자와 운전자간의 경계로서 기존에 사용되고 있는 경계석은 상대적으로 저가의 화강암, 및 현무암 등을 활용하여 제조하고 있는데, 이중에서 현장에서 적용되는 대부분의 경계석은 화강암을 절단하여 제조공정을 최소화하는 방법을 기존업체에서 가장 많이 선호하고 있으나 콘크리트 경계석에 비해 물리적･화학적인 내성이 강하지만 석산개발에 따른 심각한 자연훼손 문제를 안고 있다. 교통사고는 층간소음, 도시홍수 등과 더불어 국민의 일상생활 속에 상존하는 대표적인 사회문제 중 하나로 야간 교통사고 사망자수는 연간 교통사고 사망자수의 50%을 지속적으로 유지하고 있다. 운전자는 도로 주행 중 필요한 정보의 90% 이상을 시각을 통해 획득하며 따라서 야간 도로의 시환경은 교통사고와 밀접한 관련이 있다. 이에 정부는 국가교통안전관련 최상위 계획인 교통안전기본계획(제7차, ‘12~‘16)을 통해 야간 교통사고 사망자수 50% 감소를 추진목표로 설정한바 있다. 종래의 경계석은 보행자와 운전자간의 단순한 경계의 의미로 사용되어 야간에서는 상향에서 비쳐지는 불빛에 의존하여 보행자와 운전자의 경계를 구분하고 있어 보행로와 도로와의 명확한 구분이 어려운 실정에 놓여있다. 특히 우수기 및 새벽의 짙은 안개로 인한 차도 및 보도의 명확한 시야확보가 되지 않는 환경에 노출될 경우 보행자와 운전자 모두 위험한 상황에 노출되어 사고로 인한 차량 및 인명피해가 예상이 된다. 본 연구에서는 건설폐기물의 대표적인 종류인 폐콘크리트를 자원순환하여 재생산된 골재 활용, 기존 암석위주의 도로경계석으로 인한 환경파괴 및 폐석분/폐석재의 처리문제를 개선하고자 광섬유 및 태양광 전지판을 활용하여 주간에 축적한 빛에너지를 사용하여 야간에 도로경계부에 전달함으로써 보행자 및 운전자 모두 시환경 개선에 활용가능한 순환골재를 적용한 도로경계석 개발에 관한 연구이다.

최근 도심지의 노후 된 포장 재정비 및 지하매설물 굴착 복구로 인한 폐아스콘 발생량이 지속적으로 증가하고 있으며, 이러한 건설폐기물 처리의 심각성이 대두됨에 따라 자원순환을 위한 정부의 패러다임 전환 정책이 강화되고 이에 따른 산업인프라 구축이 활발히 진행되고 있다. 한편 폐아스콘 순환골재를 활용한 투수성 재생 아스콘 제조를 통해 탄소배출량 저감, 지하수자원 보존 및 집중호우로 인한 도심지 침수 방지에 효과적일 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 투수성 재생아스팔트 혼합물의 제조 및 역학적 특성 규명에 앞서 폐아스콘순환골재의 물리적 특성을 분석하였다. 본 연구에서 사용되는 폐아스콘 순환골재는 G사에서 처리 및 생산된 골재로서 순환골재의 입도 크기별로 25~13mm, 13~8mm 및 8mm 이하의 것으로 분류하여 사용하였다. 25mm이하 폐아스콘 순환골재의 물리적 성질을 KS F 2503 ｢굵은골재의 밀도 및 흡수율 시험｣에 준하여 분석한 결과 밀도 및 흡수율이 각각 2.62 g/cm3, 1.45%로 나타났다. 폐아스콘 순환골재의 품질은 KS F 2572 ｢아스팔트 콘크리트용 순환골재｣에 준하여 실험하였으며, 구재아스팔트 함량 4.43%, 구재아스팔트 침입도(25℃, 1/10mm) 21, 씻기 시험에서 손실되는 양 1.0%, 유기이물질 0.07%, 무기이물질 0.11% 함유하는 것으로 나타나 아스팔트 콘크리트용 순환골재 품질규격에 적합한 것으로 확인되었다. 또한 폐아스콘 순환골재의 체가름시험 결과 골재입도는 25~13mm에서 25mm 100%, 20mm 85%, 13mm 72.5%, 10mm 54.6%, 5.0mm 39.6%, 2.5mm 27.3%, 0.6mm 15.9%, 0.3mm 11.5%, 0.15mm 7.3%, 0.08mm 2.8%, 골재입도 13~8mm에서 25~13mm 100%, 10mm 81.4%, 5.0mm 30.9%, 2.5mm 23.7%, 0.6mm 15.3%, 0.3mm 11.7%, 0.15mm 7.8%, 0.08mm 3.4%, 골재입도 8mm이하에서 25~10mm 100%, 5.0mm 93%, 2.5mm 74.5%, 0.6mm 41.9%, 0.3mm 29.6%, 0.15mm 19.1%, 0.08mm 6.9%의 체통과율이 확인되었으며, 향후 투수성 재생아스콘의 골재로 사용하기 위하여 입도별에 따른 투수성능 및 혼합물의 역학적 특성을 평가하여야 할 것으로 판단된다.

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.

본 연구에서는 액상 탄산화 반응을 통하여 이산화탄소(CO2)를 안정하게 고정화가 가능한 알칼리 토금속인 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg) 성분을 다량 포함한 산업부산물인 순환골재에 아민계 흡수제를 이용한 액상 촉진탄산화 기술을 통한 개질화 반응에 대하여 고찰하였다. 순환골재는 굵은골재와 잔골재를 이용하여 무기양이온 용출을 위하여 다양한 용출제별 용출농도를 분석하였으며, 그에 따른 탄산화반응을 진행하였다. CO2는 발전소 포집농도인 15vol%를 이용하여 흡수용액인 MEA 5~30wt%에 따른 CO2 흡수량을 분석하였다. 상기의 과정을 통하여 순환골재 활용 CO2 저감량을 평가하였고 개질된 골재를 활용한 건자재 제작의 기초 데이터를 수립하고자 하였다.

In this study, four reinforced concrete beams, replacing recycled coarse aggregate with PVA fiber(BSPG-R series), were constructed and tested under monotonic loading. Experimental programs were carried out to improve and evaluate the structural performance of such test specimens, such as the load-displacement, the failure mode and the maximum load carrying capacity. all the specimens were modeled in 1/2 scale-down size.

This study investigates engineering characteristic of recycled aggregate concrete which incorporated various amount of recycled aggregate(0%, 30%, 50%, 100%). For the purpose of the investigation of engineering characteristic, compressive stress and air content, slump were evaluated. Evaluated results of compressive stress was shown that compressive stress and slump decreased depending on amount of recycled aggregate increased. On th other hand, air contents increased depending on amounts of recycled aggregate decreased.

In this study, the vibratory crusher was developed to develop the high quality recycled coarse aggregate for concrete. The vibratory crusher was installed on the production line of recycled aggregate and the produced recycled aggregate was compared with that from conventional crusher for evaluation of the performance of vibratory crusher and the quality of the produced recycled aggregate. The results showed that the performance of the recycled aggregate was better than conventional aggregate by 39% in water absorption ratio, 10% in absolute dry density, 31% in resistance to wearing, 14% in satisfactory particle size distribution, 41% in volume of clay ball and 32% in safety, thus showing that the quality of the recycled coarse aggregate is much improved. The microscopic observation showed that a lot of mortar, minute cracks and segregation have been removed.

In this study, the experiments were carried out in order that flexural behavior evaluated High-strength Concrete Beams reinfrced with FRP plates according ro replacement ration of recycled aggregate. As a result, maximum load was higher than existiong of unreinforced when the reinforced with FRP plates and no decrease in load about increased fo replacement ration of recycled aggregate. Some specimens was greater than ACI 440-2R referemce value.

In this study, it was developed hybrid fiber reinforced concrete using ground granulated blast furnace slag, the industrial wastes, and recycled aggregate. As a result of experiments on improvement of performances of eco-friendly buildings utilizing recycled resources (recycled coarse aggregates and ground granulated blast furnace slag), the following conclusions are drawn. As hybrid fiber(PVA Fiber+ Steel Fiber) was mixed with the concrete in which the replacement was conducted with recycled coarse aggregates and ground granulated blast furnace slag, the structural performance were increased.

본 연구에서는 순환골재 콘크리트의 성능에 대한 양생방법의 영향에 대하여 실험적으로 고찰하였다. 순환골재 콘크리트 제조를 위하여부순골재에 순환골재를 0, 25, 50, 75 및 100%로 대체하였으며, 증기양생한 콘크리트의 압축 및 쪼갬인장강도, 투수공극, 염소이온 침투저항성 및 건조수축을 소정의 재령에서 측정하여 수중양생한 콘크리트의 성능과 비교하였다. 실험결과에 따르면, 양생방법에 관계없이 순환골재 대체율이 증가할수록 콘크리트의 역학적 성능은 감소하였다. 한편, 초기재령에서 증기양생된 콘크리트는 수중양생된 콘크리트와 비교하여 매우 우수한 성능을 나타내었다. 그러나, 장기재령 (28일)에서 증기양생의 효과는 초기재령에 비하여 두드러지게 나타나지 않음을 알수 있다. 결론적으로, 본 연구의 범위 내에서 순환골재 콘크리트의 성능향상을 위하여 증기양생법의 적용이 유용할 것으로 판단된다.

It is expected that construction waste include a waste concrete is continuously increase each year in the future. Theamount of construction waste is a lot and according to the nature of construction waste, it does not have a seriousenvironmental pollution and hazards. Therefore it is used as recycled aggregate directly or through a simple intermediatetreatment. The purpose of this study, recycled aggregate concrete used in a building structure system. Thus this studyfigure out which physical and mechanical characteristics of recycled aggregates concrete. According to replacement levelof recycled aggregates compared with natural aggregate, examine a life cycle CO2 emission and review cost efficiencyfor the practical use of recycled aggregate concrete. The result of this study that recycled aggregate concrete decline aCO2 emission and decrease material cost when a replacement level is increase. Carbon dioxide emissions per unit volumein aggregate by dry process according to substitution ratio compared with 0%, in 30% is 0.10%, in 50% is 0.34%, in100% is 0.58% reduce. Aggregate by wet process according to substitution ratio compared with 0%, in 30% is 0.02%,in 50% is 0.20%, in 100% is 0.35% reduce.

본 연구는 순환굵은골재 콘크리트의 활용성 증대 및 규준 정립에 관한 연구의 일환으로 순환굵은골재 치환율에 따른 고강도 철근콘크리트 보의 휨 특성을 검토하고자 한다. 실험은 콘크리트 설계강도 40MPa, 50MPa, 60MPa 순환굵은골재 치환율 0%, 30%, 50%, 100%를변수로 총 12개의 실험체를 제작하여 최종 파괴 시까지 변위제어 방식에 의해 2점 가력하였다. 실험결과 천연골재를 사용한 실험체와 비교시 균열발생 및 파괴양상의 경우, 순환굵은골재를 사용한 철근콘크리트 보의 실험체는 천연골재 철근콘크리트 보 실험체에 비해 균열이 비교적 압축측까지 진전하는 특성을 보였으나 전반적으로 균열양상은 유사하게 나타났으며, KCI 설계기준식에 의한 계산값 및 실험결과의 비교결과 순환굵은골재 치환율에 관계없이 1.08~1.29로 기준값을 상회하는 것으로 나타나 순환굵은골재를 사용한 콘크리트 보의 휨 부재설계에 적용 가능할 것으로 판단된다. 따라서 순환굵은골재 활용성 증대를 위해 추가적인 실험을 통하여 순환굵은골재의 구조적 기준정립이 필요할 것으로 판단된다.

국내 건설폐기물 발생량과 이의 처리비용은 매년 증가 추세에 있다. 건설폐기물중 60%를 차지하는 폐콘크리트는 파쇄, 선별 등 중간처리를 거쳐 순환골재로 생산, 재활용되나, 순환골재의 60% 이상이 성･복토용으로 단순 재활용되고 있어, 다양한 고부가가치로의 재활용 방안 연구가 요구된다. 현재까지 순환골재의 물리･구조적 특성을 활용하는 방안으로 도로기층용이나 콘크리트용 골재로 재활용 하는 방안이 연구되고 고품질 순환골재 제조 방법으로 가열방법, 코팅방법, 산처리방법 등이 시도되었다. 또 순환골재의 화학적 특성을 이용하는 방법으로 산성수 중화 및 중금속 흡착에 관한 연구도 보고되었다. 그러나, 순환골재는 사용 용도나 환경에 따라 알칼리 용출 등 환경에 악영향을 줄 수 있기 때문에, 재활용 기술개발에 선행하여 순환골재의 화학적 특성이 환경에 미치는 영향을 규명하고, 이에 따른 품질기준 마련과 영향 저감을 위한 기술개발이 시급한 실정이다. 본 연구는 페콘크리트 순환골재를 대상으로 알칼리 용출특성과 산성중화능력 등 순환골재의 화학적 특성을 규명하고 환경에 미치는 영향 정도를 예측하며, 여러 가지 산으로 침지법을 이용하여 이의 저감방안을 모색함으로써, 순환골재의 고부가가치 재활용을 위한 기술 개발과 사용 용도에 맞는 품질 기준 설정을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 폐콘크리트 순환골재는 D사에서 25 mm 이하로 도로보조기층용 순환골재 기준에 맞게 생산한 것을 입도별로 세분하여 실험하였고, 천연골재와 비교하였다. 순환골재의 알칼리 용츨 특성 조사를 위해, 순환골재 구성 화학성분을 XRF로 분석하였고, 물과 접촉하여 발생하는 수산화기 농도를 측정하였다. 또한 적정법으로 알칼리도를 측정하였으며, 순환골재에서 용출되는 알칼리 성분을 산을 연속적으로 투입하여 중화하면서 소비된 산의 양으로 산 중화능력을 직접 측정하였다. 순환골재의 중금속 용출특성은 폐기물공정시험방법(KLT)과 EPA의 폐기물 용출시험방법(TCLP)에 따라 비교 실험하였다. 이를 바탕으로 순환골재의 알칼리 용출특성 저감을 위해 순환골재 크기별로 황산, 질산, 아세트산 등 여러 가지 산용액에 산의 농도(0.2 N, 2 N)와 접촉시간(12 hr, 48 hr)을 달리하면서 침지 처리하여 순환골재에 포함되어 있는 알칼리 성분을 중화함으로써 알칼리용출량 저감 효과를 분석하였다. 연구결과 순환골재 구성성분중 알칼리 용출 특성과 관련이 큰 CaO 성분은 순환골재 크기가 작을수록 함량이 높았으며, 대체로 25.3 ~ 50.4% 범위였다. 순환골재를 증류수와 접촉시키면 pH가 빠르게 상승하며, 순환골재에서 용출되는 알칼리도 유발물질은 대부분 수산화물(OH-)에서 기인하였다. 순환골재의 산성중화능력은 연속식 반응기에서 누적 발생 총알칼리도를 측정하는 방법에 비해 회분식 반응기에서 알칼리도를 중화하는데 소요되는 산의 양을 측정하는 방법이 순환골재에서 용출되는 알칼리 양이 더 높게 평가되었으며, 단위 질량(g)당 발생하는 알칼리도는 최대 90.83 mg 정도였다. 중금속 용출은 TCLP법이 더 높은 용출농도를 나타내었고, 입경이 작을수록 용출 농도가 대체로 높았으나 유해폐기물 기준에는 미치지 못하였다. 순환골재의 알칼리 용출특성 저감을 위해 2 N의 황산 혹은 질산에서 12시간 이상 전처리한 경우, 알칼리 용출량을 61.3 ~ 82.3%까지 저감시킬 수 있었다.

인구증가 및 산업 발달에 의해 대량 발생된 중금속은 대기, 하천을 통해 해저퇴적물 오염의 원인이 되고 있다. 이렇게 오염된 해양오염 퇴적물은 최근까지 대부분 준설 후, 육상 매립 또는 해양투기로 처리 되어 왔다. 하지만 육상매립지 확보 문제와 2012년부터 해양투기의 사실상 금지로부터 어려움을 겪고 있다. 이러한 국내 상황을 극복하기 위해서는 해양 오염퇴적물 처리에 대한 연구와 기술 발전이 중요하다. 특히 오염된 해양퇴적물의 특성, 처리비용의 경제성, 처리효과, 처리과정의 효율성 등의 조건을 생각했을 경우 현장피복방법(In-Situ Capping) 기술이 주목받고 있다. 그러나 현장피복방법에서 큰 비중을 차지하고 있는 피복소재 개발의 미흡합면이 많다. 따라서 보다 효능적이고 경제적인 피복소재 개발이 필요하다. 본 연구에서는 해양오염퇴적물에서의 중금속 저감에 우수한 피복 소재 개발과 더불어, 기초 자료로 응용할 수 있는 자료를 얻기 위해, 인공 혼합 중금속 용액에 대한 흡착소재의 중금속 제거에 관해서 비교, 검토하였다. 본 실험에서는 순환골재를 흡착소재로 사용하였다. 또한 흡착능을 향상시키기 위해 산과 염기를 이용해 전처리를 행했다. 입자크기에 따른 흡착능력의 차이를 최소화 하고자 1~2 mm 입자로 분쇄 후 사용하였다. 중금속 용액은 표준원액(1000 mg/L) 시약을 3차 증류수로 희석, 혼합하였다. 실험은 회분식(pH변화, 농도변화, 교반시간)으로 진행하였다. Kinetics 결과에 따르면 평형이 되는 시간은 360분 이후인 것으로 나타났다. 그리고 Isotherms 실험에서는 Langmuir 모델이 더 잘 부합되는 것으로 나타났다. 그리고 대부분의 중금속에서 높은 제거율을 나타냈다.

제4차 전국폐기물 통계조사(‘13.3, 환경부)에 따르면 현재 국내에서는 년간 1,593천톤의 소각재가 발생하며 그중 대부분인 1,227천톤(약 77%)은 단순매립으로 처리되고 있고, 단지 366천톤(약 23%)의 소각재만이 재활용되고 있다. 그러나 최근 수도권 자치단체의 “매립폐기물 제로화” 선언, 매립부담금, 순환자원 사용 확대 등을 주요골자로 하는 “자원순환사회 전환촉진법” 제정 등이 추진되고 있어 그 어느 때 보다도 더욱 새로운 대안모색이 절실히 요구되고 있다. 본 연구는 대부분 매립에 의존하던 생활폐기물 소각 바닥재를 매립지내 매립가스 소각후 발생되는 배가스를 이용하여 탄산화과정을 통해 지구온난화물질인 CO2는 소각재에 포집하고 소각재는 유해 중금속의 용출이 억제된 순환골재로 재활용하고자 하는 실증연구로 진행되었다. 반입된 소각재는 불순물 제거, 입도선별, 철분류 등의 전처리를 거친후 2차 입도선별을 통하여 100 mesh 이상의 큰 입자는 입자표면에 탄산염층을 생성하는 건식 탄산화 공정과 탈염 공정 등 안정화 과정을 거쳐 순환골재로 재생되며, 생산된 순환골재의 도로용 보조기층재로서의 적합여부를 확인하기 위하여 한국건설생활환경시험연구원에 순환골재 시험분석을 의뢰한 결과 도로보조기층용 순환골재(KS규격 KS F 2474)와 비교한 결과 기준에 적합한 것으로 확인되었다. 본 연구는 환경부 차세대 핵심환경기술 개발사업의 연구비 지원으로 수행되었으며, 이에 감사드립니다.

In this study, the amount of construction waste created from Demolition and reconstruction of old buildings by environmental contamination by construction waste has been raised as a social problem, according as a means to settle problems the government is being encouraged the use Recycled aggregate. However recycled aggregate has not yet been applied to structures in many cases. Due to uncertain technical verification of long-term durability, the use of recycled aggregate is being limited. Accordingly in this study, High Strength Concrete Beams use Recycled coarse Aggregate to evaluate the performance of the bending and establish national standards for structural design of recycled aggregates aims to provide the basic data.