• Advances in concrete construction
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• 제4권3호
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• pp.207-220
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• 2016

The objective of this study was to evaluate the influence of recycled materials, namely, shredded scrap tire (SST), reclaimed asphalt pavement (RAP) and class C fly ash (CFA) on compressive and tensile strength of concrete. Either SST or RAP was used as an aggregate replacement and class C fly ash (CFA) as Portland cement replacement for making concrete. A total of two types of SST and RAP, namely, chips and screenings were used for replacing coarse and fine aggregates, respectively. A total of 26 concrete mixes containing different replacement level of SST or RAP and CFA were designed. Using the mix designs, cylindrical specimens of concrete were prepared, cured in water tank, and tested for unconfined compressive strength (UCS) and indirect tensile strength (IDT) after 28 days. Experimental results showed aggregate substitution with SST decreased both UCS and IDT of concrete. On the contrary, replacement of aggregate with RAP improved UCS values. Specimens containing RAP chips resulted in concrete with higher IDT values as compared to corresponding specimens containing RAP screenings. Addition of 40% CFA was found to improve UCS values and degrade IDT values of SST containing specimens. Statistical analysis showed that IDT of SST and RAP can be estimated as approximately 13% and 12% of UCS, respectively.

• Computers and Concrete
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• 제33권5호
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• pp.605-619
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• 2024

The increase of reclaimed asphalt pavement (RAP) content in recycled asphalt concrete (RAC) is accompanied by the degradation of low-temperature cracking resistance, which has become an obstacle to the development of RAC. This paper aims to reveal the meso-scale mechanisms of the low-temperature fracture behavior of RAC and provide a theoretical basis for the economical recycling of RAP. For this purpose, micromechanical heterogeneous peridynamic model of RAC was established and validated by comparing three-point bending (TPB) test results against corresponding numerical simulation results of RAC with 50% RAP content. Furthermore, the models with different aggregate shapes (i.e., average aggregates circularity (${\bar{C_r}}=1.00$, 0.75, and 0.50) and RAP content (i.e., 0%, 15%, 30%, 50%, 75%, and 100%) were constructed to investigate the effect of aggregate shape and RAP content on the low-temperature cracking resistance. The results show that peridynamic models can accurately simulate the low-temperature fracture behavior of RAC, with only 2.9% and 13.9% differences from the TPB test in flexural strength and failure strain, respectively. On the meso-scale, the damage in the RAC is mainly controlled by horizontal tensile stress and the stress concentration appears in the interface transition zone (ITZ). Aggregate shape has a significant effect on the low-temperature fracture resistance, i.e., higher aggregate circularity leads to better low-temperature performance. The large number of microcracks generated during the damage evolution process for the peridynamic model with circular aggregates contributes to slowing down the fracture, whereas the severe stress concentration at the corners leads to the fracture of the aggregates with low circularity under lower stress levels. The effect of RAP content below 30% or above 50% is not significant, but a substantial reduction (16.9% in flexural strength and 16.4% in failure strain) is observed between the RAP content of 30% and 50%. This reduction is mainly attributed to the fact that the damage in the ITZ region transfers significantly to the aggregates, especially the RAP aggregates, when the RAP content ranges from 30% to 50%.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.594-601
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• 2021

본 연구에서는 철강산업의 부산물인 제강슬래그의 도로포장용 건설재료로 사용 확대를 위한 골재의 품질 특성을 연구하는 것으로 골재의 녹물 발생 가능성을 확인하고, 아스팔트 콘크리트 혼합물의 내구성능과 흡음률 평가를 통한 소음 저감 특성을 평가하였다. 골재의 녹물 발생 실험을 수행한 결과, 두 골재에서 녹물이 관찰되지 않아 실제 도로의 수환경에서 녹물 발생 가능성이 매우 낮을 것으로 판단된다. 수분저항성 실험을 수행한 결과, 모든 혼합물에서 85%를 상회하는 인장강도 비를 보였으며 아스팔트 혼합물 기준을 만족하였다. 또한, 제강슬래그를 활용한 아스팔트 포장도로의 구조적 안정성이 일반 포장도로 대비 우수한 것으로 조사되었다. 제강슬래그 혼합물의 흡음 계수는 일반 골재 혼합물보다 높게 측정되었다. 이에, 도로 소음 저감에 제강슬래그 혼합물이 일반 혼합물보다 효과적으로 대응할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.1-7
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• 2009

순환골재를 도로의 기층재료나 보조기층용 골재로 활용하기 위하여 1980년대 초부터 미국과 유럽의 여러 나라에서 연구가 진행되었다. 우리나라에서도 1990년대 도심지 재개발 및 아파트 재건축의 증가로 건축폐기물이 다량으로 발생하여 이에 대한 대책을 마련하기 위한 방안으로 재활용 논의가 있었으나 실용화되지 못하였고 1994년 자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률이 제정되어 일정 공사금액 이상의 건설사업자가 건설현장에서 배출되는 건설폐자재를 재활용화 하도록 규정한 이후에 구조물 채움재나 도로의 보조 기층재, 성토 및 복토용으로 활용되다가 최근에 포장재료로 활용하기 위한 연구가 수행되고 있다. 건설폐자재의 활용은 자원재활용과 함께 자연환경을 보호하고 부족한 골재난을 해소할 수 있으며 양질의 재료를 이용하여 포장의 공용성을 확보할 수 있어 여러 측면에서 효과적이다. 본 연구에서는 순환골재를 이용하여 자원을 재활용하고 에너지 소비를 절감 할 수 있는 상온 재생 아스팔트 혼합물 개발을 위한 연구 수행결과를 정리 하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.167-176
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• 2021

순환아스팔트 혼합물은 제조 시 믹서에서 혼합되는 동안 노화된 RAP(회수 아스팔트포장재)을 잘 녹이는 것이 중요하다. 순환아스팔트 혼합물은 모든 재료(RAP, 신규 아스팔트 및 신규 골재)를 동시에 믹서에 넣고 혼합하여 생산한다. 동시 혼합(IM)방법으로 제조된 순환아스팔트 혼합물의 경우 RAP에 포함된 노화된 바인더는 신규 바인더와 혼합되는 동안 적절하게 회생되지 못하기 때문에 동일한 혼합물 내에서 신규 골재 주위에 코팅된 바인더보다 더 높은 산화·노화 수준을 나타내며, 큰 강성을 보인다. 본 연구에서는 RAP의 노화된 바인더를 회생시키기 위해서 단계 혼합(SM) 방법을 적용하였다. 첫 번째 단계에서는 RAP과 신규 아스팔트를 혼합한 다음 두 번째 단계에서는 가열된 신규 골재와 함께 혼합하였다. 혼합 방법에 따른 순환아스팔트 혼합물의 수분저항성 개선효과를 비교하기 위해 간접인장강도(ITS)와 인장강도 비(TSR) 시험을 수행하여 SM 방법과 IM 방법 간에 통계적 t- 테스트를 수행했다. 수분저항성을 평가하기 위해서 세 가지 전처리 조건 즉, -18℃ 동결 후 60℃에서 24 시간 수침, 60℃에서 48 시간 수침 및 60℃에서 72 시간 수침 조건을 적용하였다. SM 방법으로 제조한 순환아스팔트 혼합물의 TSR은 IM 방법에 의한 순환아스팔트 혼합물보다 분명히 높았고, SM 방법의 변동계수는 IM보다 낮았다. 또한 통계적 t-test에 의해 SM 방법의 ITS_WET이 α = 0.05 수준에서 IM과 유의하게 다른 것으로 관찰되었다. 또한, SM 방법의 ITS_WET은 IM과 비교하여 더 가혹한 조건에서 처리할수록 훨씬 개선된 결과를 나타냈다. 따라서 단계 혼합 방법은 기존의 동시 혼합방법으로 생산된 순환아스팔트 혼합물보다 더 높은 수분저항성을 보이고, 보다 더 우수한 순환아스팔트 혼합물을 생산하기 위한 중요한 혼합 방법임을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제25권4호
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• pp.409-413
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• 2014

폐아스팔트를 적정 처리하여 KS F 2572 규격을 만족하는 아스팔트용 순환골재를 회수한 후 신골재와 결합재(수분+유화아스팔트+에멀젼계 재생첨가제)의 최적의 혼합비율을 설계하여 현장 시공규격에 맞는 재활용 상온아스콘 혼합물을 생산하고자 하였다. 결합재의 최적 혼합비율 결정을 위한 실험 결과 수분함량이 증가함에 따라 전단강도는 감소하였으며, 수분함량이 3.0 wt%일 때 마샬안정도가 최대값을 보였다. 두 결과를 토대로 최적 수분함량은 3.0 wt%로 설정하였다. 또한 유화아스팔트의 함량에 따른 마샬안정도와 흐름치는 첨가량 0.5~2.5 wt%의 범위에서 모두 기준에 만족하였고, 공극률은 0.7~2.5 wt%의 범위에서 만족하였으므로 최적 첨가량은 공통으로 만족된 범위인 0.7~2.5 wt%의 가운데 지점인 1.6 wt%로 설정하였다. 재활용 상온아스콘 혼합물용 결합재의 최적 에멀젼계 첨가제 함량은 재활용 상온아스콘 혼합물의 마샬안정도와 포화도를 고려하여 0.1 wt%로 설정하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제62권3호
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• pp.357-364
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• 2017

This paper presents the results of a study that investigated the improvement of the mechanical properties of coarse and fine recycled asphalt pavement (RAP) produced by adding silica fume (SF) with contents of 5%, 10%, and 15% by total weight of the cement. The coarse and fine natural aggregate (NA) were replaced by RAP with replacement ratio of 20%, 40% and 60% by the total weight of NA. In addition, SF was added to NA concrete mixes as a control for comparison. Twenty eight mixes were produced and tested for compressive, splitting tensile and flexural strength at the age of 28 days. The results show that the mechanical properties decrease with as the content of RAP increases. And the decrease in the compressive strength was more in the fine RAP mixes compared to the coarse RAP mixes, while the decrease in the splitting tensile and flexural strength was almost the same in both mixes. Furthermore, using SF enhances the mechanical properties of RAP mixes where the optimum content of SF was found to be 10%, and the mechanical properties enhancement of coarse RAP were better than fine RAP mixes. Accordingly, the RAP has the potential to be used in the concrete pavements or in other low strength construction applications in order to reduce the negative impact of RAP on the environment and human health.

• 한국건설순환자원학회지
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• 제4권4호
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• pp.34-40
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• 2009

• 토지주택연구
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• 제10권4호
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• pp.51-59
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• 2019

The government is encouraging the notice of obligatory reclaimed asphalt as a result of the economic and social positioning of green growth to reduce the amount of waste resources and to solve natural resource problems by recycling continuously generated waste resources. However, it is necessary to develop application guideline for each application to apply reclaimed asphalt to the site because quality control of the reclaimed asphalt is difficult and the specifications are ambiguous as well. Therefore, in this study, the mix design, quality test, performance test, and finite element analysis about reclaimed Asphalt Pavement were conducted to develop application guideline for reclaimed hot asphalt. The mix design was carried out for the comparative general hot mix asphalt mixture, the reclaimed hot mix asphalt mixture using the additive, and the reclaimed hot mix asphalt mixture without the additive. Indirect tensile strength and tensile strength ratio tests were used to characterize the reclaimed hot mix asphalt mixture. Using the results of dynamic modulus test and FWD test for KPRP analysis and finite element analysis, the performance life was evaluated for general pavement and pavement using recycled aggregate. Finally, the life cycle cost analysis was used to compare and analyze the economics of reclaimed asphalt concrete pavement.

• 농업과학연구
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• 제37권2호
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• pp.277-283
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• 2010

Research on permeable pavement like asphalt and concrete pavement with porous structure has been increasing due to environmental and functional need such as reduction of run off and flood. This study was performed to evaluate void ratio, permeability coefficient, and compressive strength of permeable polymer concrete (PPC) using crushed and recycled coarse aggregate that is obtained from waste concrete. Also, 6 mm length of polypropylene fiber was used to increase toughness and interlocking between aggregate and aggregate surrounded by binder. Binder and filler used were unsaturated polyester resin and CaCO3, respectively. The mix proportions were determined to satisfy the requirement for the workability and slump according to aggregate sizes 5~10 mm. In the test results, regardless of kinds of aggregates and fiber contents, the void ratio, permeability coefficient and compressive strength of all types of PPC showed the higher than the criterion of porous concrete that is used in permeable pavement in Korea. Also, strengths of PPC with increase polypropylene fiber volume fraction showed slightly increased tendency due to increase binder with increase of fiber volume fraction. Accordingly, polypropylene fiber and recycled coarse aggregate can be used for permeable pavement.