• 한국건축시공학회지
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• 제15권6호
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• pp.553-559
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• 2015

본 연구는 순환골재의 재활용 방안 및 시멘트를 대체할 수 있는 결합재에 대한 연구가 필요한 실정으로 고로슬래그, 플라이애시, 열병합플라이애시 등을 시멘트 대체재로 활용하여 무시멘트 모르타르를 제조하고자 하였다. 기초 실험에서는 결합재의 비율 및 알칼리 자극제의 선정을 위한 실험을 실시하였으며, 실험결과 결합재는 플라이애시 20%, 열병합플라이애시 40%를 치환한 경우 가장 높은 강도 값을 나타내었으며 알칼리 자극제로 NaOH 2.5%, $Ca(OH)_2$ 7.5%를 혼합하여 사용할 경우 가장 높은 강도 값을 나타내었다. 따라서 본 실험에서는 기초 실험에서 얻어진 최적 배합을 토대로 순환 잔골재의 치환율에 따른 무시멘트 모르타르의 특성을 검토하여 열병합플라이애시와 순환 잔골재를 사용한 모르타르의 공학적 특성을 분석하고자 하였다. 실험결과, 순환 잔골재의 적정 치환율은 75%인 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.345-352
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• 2017

중량 콘크리트는 고파랑에 대한 저항성 상승을 위해 해양 구조물에 사용될 수 있다. 그러나 중량 콘크리트를 제조하기 위해 필수적인 재료인 중량 골재는 대량 공급이 어려우며, 고가이므로 사용이 제한되고 있다. 따라서 본 연구에서는 산업부산물인 동슬래그 및 제강슬래그의 해양 콘크리트용 중량 골재로써 활용성을 평가하였다. 실험 결과 동슬래그는 수침팽창 및 알칼리 실리카반응성이 안정적인 것으로 나타나 해양 콘크리트용 중량 골재로서 활용이 가능할 것으로 판단된다. 그러나 제강슬래그는 수침팽창 및 ASTM C 1260 시험에서 높은 팽창율을 보였다. 또한 콘크리트 내 제강슬래그가 위치한 곳에서 염화물 이온이 깊게 침투한 것이 발견되었다. 따라서 제강슬래그는 해양 콘크리트 구조물의 골재로서는 부적합한 것으로 사료된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권3호
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• pp.158-163
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• 2012

본 연구는 석탄 잔사회의 재활용률을 높이기 위하여 잔사회 인공경량골재의 발포기구를 규명하는 것이다. 본 실험의 원료는 잔사회와 준설토이다. 인공경량골재는 10 mm 크기의 구형 성형체를 제조하고, 이를 승온소성법으로 $1200^{\circ}C$에서 $1275^{\circ}C$까지 소결하였다. 인공경량골재의 온도별, 조성별 비중 및 흡수율 등의 물성을 측정하고, 단면과 표면을 관찰하였다. 비중 곡선의 결과 잔사회 함량이 80 wt.%일 때 변곡점을 나타내었다. 잔사회 인공경량골재의 미세구조를 관찰한 결과 잔사회 함량이 80 wt.%를 넘으면 블랙코어가 없고, 자기화 발포로 균일한 미세기공이 다량으로 존재하며, 잔사회 함량이 80 wt.% 이하이면 잔사회 인공경량골재는 블랙코어가 존재하면서 매우 큰 기공이 불균일하게 존재한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.199-206
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• 2018

아스팔트의 재활용 기술은 화석연료 감소, 탄소 저감, 포장 성능 개선 등의 장점으로 인해 지난 20년간 선진국의 도로 건설 및 유지관리를 위해 개발되고 적용되고 있다. 상온 재생 아스팔트 혼합물은 상온에서 폐아스콘 순환골재를 물과 유화 아스팔트와 함께 혼합하는 역청재료이다. 본 논문은 폐아스콘 순환골재 혼입율에 따라 알칼리 활성화 채움재를 사용한 상온 재생 아스팔트 혼합물의 특성을 검토하고자 하였다. 그 결과 폐아스콘 순환골재의 혼입율이 증가할수록 상온 재생 아스팔트 혼합물의 마샬 안정도가 감소하고 공극률이 증가하였다. 또한, GR에서 정하고 있는 상온 재생 아스팔트 혼합물의 입도 기준을 모든 골재 혼합 조건에서 만족하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.97-102
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• 2011

콘크리트 같은 많은 건설 폐기물이 빠르게 늘어나고 있으며, 콘크리트에 재활용 골재의 사용이 심각하게 고려되고 있다. 그러나 순환골재의 사용은 품질이 낮기 때문에 매우 한정적으로 사용되고 있다. 그러므로 순환골재의 품질은 콘크리트의 제조에서 매우 중요하다. 본 연구는 지구 온난화의 원인이 되는 $CO_2$를 고정하여 $CO_2$배출 저하와 건설폐기물의 재자원화 및 고품질화를 목적으로 수행한 일련의 연구로, 촉매인 NaOH을 $CO_2$와 반응시켜 제조한 $Na_2CO_3$에 의한 순환잔골재의 $Ca(OH)_2$의 제거효과와 이에 따른 순환잔골재의 품질 특성을 고찰하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 순환잔골재를 사용하는데 있어 문제시 되는 알칼리 성분을 제거하고자 공정수를 탄산나트륨 용액으로 대체하여 수산화칼슘을 탄산칼슘으로 침출시키는 방법을 계획하였고, 순환잔골재의 알칼리성분 제거 후의 품질 특성에 대하여 검토하였다. 본 연구의 결과, 수산화칼슘이 탄산나트륨 용액에 의해 탄산칼슘으로 제거된다는 것을 확인할 수 있었고, 생성물에 대하여 열분석(DT-TGA)을 실시한 결과 탄산칼슘인 것을 확인하였다. 탄산처리한 순환잔골재의 밀도는 원골재 보다 높아졌고 흡수율은 낮아지는 것을 확인할 수 있었으며, 탄산나트륨의 농도와 교반시간에 대해 결과치가 달랐는데 이것은 고정된 수산화칼슘의 양에 대한 탄산나트륨 용액의 반응 양에 의한 것으로 판단된다. 즉, 탄산 반응 후 순환잔골재의 밀도, 흡수율 및 입도 등의 물리적 성질은 전반적으로 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.361-368
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• 2003

환경보전 및 골재 자원의 고갈로 인하여 건설현장에서 필요한 골재의 공급이 점차 어려워짐에 따라 부족한 골재의 공급을 위하여 대체골재의 연구가 활발하게 진행되고 있으며 동슬래그 또한 이러한 대체골재의 일종이다. 동슬래그를 콘크리트의 잔골재로 활용하기 위하여 이미 선진 각국에서 많은 연구를 수행하고 이를 현장에서 적용하고 있는 상태이고, 우리나라도 2000년 "콘크리트용 동슬래그 골재" 한국산업규격을 제정하여 이를 건설현장에서 활용할 수 있도록 하였다. 본 연구는 동슬래그가 콘크리트 골재로 사용하기 위한 물리 화학적 요건을 갖추고 있는지 검토하고 잔골재를 25, 50, 75, 100% 치환한 동슬래그 콘크리트의 역학적 특성을 분석한 것으로서, 잔골재의 사용조건을 만족함은 물론, 모래 치환율 50%까지는 일반 콘크리트에 비하여 높은 물리적 특성을 발현하며, 그 이상의 치환 배합에서도 역학적 특성의 감소는 발생하지 않는 것으로 나타났다. 향후 동슬래그를 사용한 콘크리트의 내구성 등을 확인한 후 이를 천연골재의 대체재로서 적극적으로 활용하는 것이 환경보전에 유리할 것으로 판단된다. 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권3호
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• pp.181-186
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• 2007

FRP선박의 친환경적 recycle에 있어서 현재 가장 선호되는 방법은 기계적 방법에 의한 파쇄와 분쇄를 거친 후 화학적 처리 또는 추가 첨가제 등을 활용하여 재활용 또는 재사용하는 방법이다. 재활용 방법 중에서는 콘크리트 제품의 잔골재 대용으로 사용하는 것이 주된 재활용 방법이다. 따라서 세계 각국에서는 FRP선박의 재활용(재자원화)을 위하여 실용성과 안정성을 지니는 많은 기계적 처리 및 활용방법에 대한 연구 개발을 진행하여왔다. 특히 국제적으로 파쇄된 FRP재료를 폴리머시멘트에 활용한 많은 연구가 진행되어 왔음에도 기계적 처리 방법의 환경적 문제(2차오염)와 폴리머시멘트의 활용도의 한계가 FRP재활용 사업의 확대를 어렵게 하고 있다. 본 논문에서는 FRP선박을 친환경적으로 일괄처리 할 수 있는 재처리시스템과 그 결과물을 재활용한 콘크리트제품의 실용화 가능성을 실험하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.47-54
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• 2010

지정폐기물인 폐페인트를 이용한 단열골재 개발을 위한 자료를 제시하기 위하여 이를 위한 실험으로 함수비, 진밀도, 액성한계, 소성한계, 마모감량, 모래당량, 체가름 시험을 진행하였다. 함수비 시험은 80:20의 배합이 1.4이고, 쇄석 골재만 사용한 것은 1.0으로 폐페인트 단열골재의 용적비가 증가하면서 함수비의 증가도 많았다. 또한, 진밀도 시험은 혼입율의 증가에 따라 점점 상승하였고, 흡수율도 증가하였다. 이는 골재와 폐페인트의 특성상 발생되는 공극분포의 차이로 인한 현상으로 판단된다. 모래당량과 마모감량 실험에서는 마모감량은 쇄석골재만 사용한 경우는 13.5이고 20% 혼입한 경우는 14.4로 증가하지만, 이는 단열골재의 약한 조직으로 인한 현상이라 판단된다. 이러한 실험으로 볼 때, 도로공사 시방서의 동상방지층은 모래당량 20, CBR 10으로 만족하도록 규정하고 있어 본 실험은 전 배합에서 모두 품질기준에 만족하는 결과를 보였다. 현재 폐페인트는 단순 매립용하거나, 소각 처리되는 현 실정에서 골재로 활용할 수 있게 됨으로써 천연골재의 부족이나 자원의 낭비를 해소할 수 있을 것으로 파악된다. 기존의 자갈보다 단열효과가 뛰어나고, 가벼우며, 단단한 단열골재를 사용함으로써 재활용이 활발할 것으로 예상된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권12호
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• pp.23-32
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• 2016

본 연구에서는 각종 구조물 철거 시 발생하는 폐콘크리트를 파쇄 처리하여 발생한 순환골재를 각종 토공 및 보조기 층용에 재활용 시 발생할 수 있는 하중-변위 및 파쇄 특성을 분석하기 위해 단입자 파쇄실험을 실시하였다. 수화물과 골재로 구성된 75mm 이하의 순환골재를 40mm 크기(75-40mm 사이)와 20mm 크기(40-20mm 사이)의 골재로 나누어 실험하였다. 순환골재에 하중이 증가할 경우 단입자의 파쇄 거동은 불규칙한 표면이 가압판에 밀착되면서 초기에 표면이 파쇄되는 '표면파쇄(Surface crushing)', 표면파쇄 이후 골재와 수화물이 분리되는 소규모 부분적 파쇄와 균열이 반복적으로 발생하는 '수화물파쇄(Hydrate crushing)', 수화물파쇄가 단계적으로 반복되다가 최대하중에서 골재가 파쇄되면서 하중이 급격히 감소되는 취성파괴인 '골재파쇄(Aggregate crushing)'의 순서로 파쇄 사이클(crushing cycle)이 진행되었다. 한편, 하중이 지속적으로 증가함에 따라 이러한 파쇄 사이클은 수 차례 반복되는 경향을 보였다. 순환골재의 형상은 둥글거나 사각형에 가깝거나, 삼각형 또는 길쭉한 형태로 표면상태나 형상에 따라 파쇄 형상이 다르게 나타났다. 골재파쇄(최대 파쇄)에서 취성파괴로 하중이 감소되는 비율인 파쇄하중 감소율은 50% 이상인 경우는 63% 정도이며, 90% 이상인 경우도 15% 정도로 나타났다. 40mm 단입자는 최대하중 3.05~4.38kN 정도에서 대부분 파쇄되어 작은 입자로 분리되며, 세립화된 단입자 개수를 기준으로 20mm 이하의 분포비율은 약 70% 정도였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.98-107
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• 2005

고속도로 건설 및 유지관리 과정에서 발생되는 폐콘크리트의 재활용을 위하여 현장파쇄에 의한 순환골재의 생산 및 도로용 재료의 시방기준 준수여부를 평가하여 최적의 파쇄방법을 선정하였으며, 최적 파쇄방법에 의해 생산된 순환골재를 이용한 시험시공을 실시하였다. 현장파쇄 순환골재의 입도시험결과 임팩트 크러셔 또는 죠, 콘크러셔 조합형이 소요입도에 적합한 순환골재를 생산할 수 있었다. 생산된 순환골재를 동상방지층에 적용할 경우 함수비 변동에 의한 건조밀도 변화가 작으므로 천연골재에 비하여 관리가 쉬운 장점이 있었으며, 빈배합콘크리트 기층의 경우 재령 7일 압축강도는 순환골재의 종류에 관계없이 10MPa를 상회하므로 현장적용에는 큰 문제가 없음을 알 수 있었다. 시험시공 적용 결과 동상방지층의 경우 순환 굵은골재, 스크리닝스 및 모래를 소요입도로 혼합하였을 때 양호한 지지력을 나타내었으며, 순환골재 빈배합 콘크리트의 강도는 천연쇄석에 비하여 71~85% 강도를 나타내었으나 배합강도 5.8MPa를 크게 상회하였으므로 현장적용에는 문제없음을 확인하였다.