최근 건설폐기물 처리 문제와 골재 부족문제가 사회적 큰 문제로 대두되고 있으며, 건설폐기물의 재활용 활성화를 통한 골재 부족문제를 해결하기 위하여 2004년 일정 규모 이상의 건설공사에 순환골재를 의무적으로 사용하도록 하는 ‘건설폐기물 재활용 촉진에 관한 법 시행령ㆍ규칙 개정(안)이 마련되었다. 이후 많은 연구가 거듭되어 현재 국토해양부에서는 순환골재를 14가지로 구분하여 각각의 사용 용도에 따라 품질을 규정하여 사용하도록 하고 있으며, 이로 인한 건설폐기물의 재활용 비율은 98%(2010년 기준)로 거의 대분의 건설폐기물을 재활용하고 있다. 그러나 현재의 높은 건설폐기물 재활용 비율은 생산설비의 부족 및 파ㆍ분쇄 기술의 미비로 인하여 저품질 순환골재로 생산ㆍ활용되고 있으며, 대부분의 사용용도 또한 국토해양부의 순환골재 14 가지 중에서 60% 이상이 노상ㆍ노체용, 되메우기 및 뒤채움용, 성토ㆍ복토용 등으로 사용되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 기존 파ㆍ분쇄 기술의 문제점을 분석하여 저품질 순환골재의 문제점을 검토하고 순환골재의 고부가가치적 활용(도로공사용 및 콘크리트용 등)을 목적으로 파ㆍ분쇄 기술을 개발하고자 하였으며, 연구 결과를 종합 정리하면 다음과 같다. 1. 일선의 건설 폐기물 파쇄 설비로는 1차 파쇄 단계에서는 죠 크러셔를 사용하고 있었으며, 2차 파쇄 단계에서는 더블죠 크러셔 또는 죠 크러셔, 3차 파쇄 단계에서는 콘 크러셔 및 임팩트 크러셔를 사용하고 있는 것으로 조사되어, 압축 및 충격 방식에 의한 골재의 단순 파쇄 위주의 장치를 사용하고 있는 것으로 나타났다. 따라서 순환골재의 부착 ...
최근 건설폐기물 처리 문제와 골재 부족문제가 사회적 큰 문제로 대두되고 있으며, 건설폐기물의 재활용 활성화를 통한 골재 부족문제를 해결하기 위하여 2004년 일정 규모 이상의 건설공사에 순환골재를 의무적으로 사용하도록 하는 ‘건설폐기물 재활용 촉진에 관한 법 시행령ㆍ규칙 개정(안)이 마련되었다. 이후 많은 연구가 거듭되어 현재 국토해양부에서는 순환골재를 14가지로 구분하여 각각의 사용 용도에 따라 품질을 규정하여 사용하도록 하고 있으며, 이로 인한 건설폐기물의 재활용 비율은 98%(2010년 기준)로 거의 대분의 건설폐기물을 재활용하고 있다. 그러나 현재의 높은 건설폐기물 재활용 비율은 생산설비의 부족 및 파ㆍ분쇄 기술의 미비로 인하여 저품질 순환골재로 생산ㆍ활용되고 있으며, 대부분의 사용용도 또한 국토해양부의 순환골재 14 가지 중에서 60% 이상이 노상ㆍ노체용, 되메우기 및 뒤채움용, 성토ㆍ복토용 등으로 사용되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 기존 파ㆍ분쇄 기술의 문제점을 분석하여 저품질 순환골재의 문제점을 검토하고 순환골재의 고부가가치적 활용(도로공사용 및 콘크리트용 등)을 목적으로 파ㆍ분쇄 기술을 개발하고자 하였으며, 연구 결과를 종합 정리하면 다음과 같다. 1. 일선의 건설 폐기물 파쇄 설비로는 1차 파쇄 단계에서는 죠 크러셔를 사용하고 있었으며, 2차 파쇄 단계에서는 더블죠 크러셔 또는 죠 크러셔, 3차 파쇄 단계에서는 콘 크러셔 및 임팩트 크러셔를 사용하고 있는 것으로 조사되어, 압축 및 충격 방식에 의한 골재의 단순 파쇄 위주의 장치를 사용하고 있는 것으로 나타났다. 따라서 순환골재의 부착 모르타르가 제거되지 않아 고품질 순환골재의 품질 기준을 만족시키지 못하고 있다. 2. 순환골재의 사용 용도별 생산 현황은 성토용ㆍ복토용과 되메우기 및 채움용 등의 저품질 용도로 62%, 고품질용 순환골재의 생산 비율은 38%를 차지하였으며 고품질용 순환골재의 사용용도는 도로기층 및 보조기층용으로 81%, 콘크리트용 및 콘크리트제품 제조용이 19%를 차지하는 것으로 조사되었다. 3. 경북지역을 대상으로 7개 업체에서 생산되는 순환골재의 품질 시험결과 안정성, 이물질 함유량 등의 품질 기준은 만족하였으나, 흡수율, 절건밀도, 입도, 실적률, 마모감량 등 고품질 골재로서 필요한 기준에는 대부분 미달하는 것으로 나타났다. 4. 고품질 순환골재를 생산하기 위하여 진동 파쇄 장치와 와류 파쇄 장치를 개발하였으며, 이를 통하여 생산된 순환골재의 품질은 국토해양부의 사용 용도에 따른 콘크리트용 순환골재의 품질기준에는 미달하였으나, 도로기층용(입도조정기층용) 및 도로보조기층용 순환골재의 품질 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 5. 고품질 순환골재의 생산 방안의 하나로서 전기로를 사용한 고온가열 실험 결과, 온도가 증가할수록 부착 모르타르 제거율은 증가하였으며, 흡수율은 400℃, 절건밀도는 500℃에서 가장 품질개선이 우수한 것으로 나타났다. 6. 전기로의 사용 온도에 따른 순환골재 혼입 콘크리트의 압축강도 변화는 500℃ 이하로 가공하였을 경우 압축강도가 증가하였으나 600℃ 이상으로 가공하였을 경우 저하하는 것으로 나타났다. 7. 고온가열 방법으로 400℃의 가열 증기를 사용하여 순환골재를 가공한 결과, 순환골재의 품질이 증대되어 국토해양부의 콘크리트용 순환골재의 품질 기준에 만족하는 것으로 나타났다. 8. 순환골재의 부착 모르타르 량이 많을수록 압축강도와 인장강도는 감소하는 것으로 나타났으며, 순환골재의 혼입률 증가에 따른 압축강도 저하보다 부착 모르타르 량의 증가에 따른 압축강도 저하율이 더 큰 것으로 나타났다. 이상의 연구 결과를 종합하여 볼 때, 기존 생산된 순환골재의 경우 단순 충격에 의한 비효율적인 파ㆍ분쇄 방법에 의해 품질이 저하되어 대부분 저품질 순환골재로 생산ㆍ사용되고 있었다. 이에 본 연구에서는 순환 골재의 품질 증대 방안으로 새로운 형태의 파ㆍ분쇄 장치를 적용하였으며 진동 및 와류를 이용한 순환골재의 생산 장치의 경우 기존 파ㆍ분쇄 장치에 비해 입도 및 입형, 물리적 성상이 크게 개선되어 고품질 순환골재 중에서 도로공사용 순환골재의 품질 기준을 만족하였으며, 가열 증기를 사용한 장치의 경우 콘크리트용 순환골재의 품질 기준을 만족하였다. 본 연구 결과인 진동 및 와류를 이용한 순환골재 생산 장치의 경우 순환골재 생산 업체에 적용되어 실용화 하였으나, 가열 증기를 사용한 장치의 경우 현재 파이롯트 실험 생산의 단계를 거쳤으나 향후 현장 적용을 통한 실용화 과정이 남아 있다. 또한 국토해양부에서는 2013년부터 순환골재 의무사용 건설공사에서는 골재 소요량의 25% 이상, 순환골재 재활용제품 의무사용 건설공사는 골재 소요량의 20% 이상 순환골재의 의무사용량이 증가하였으며 2016년부터는 골재소요량의 40% 이상을 의무적으로 사용하도록 사용량을 크게 증가시켜 향후 고품질 순환골재의 수요를 충족시키기 위한 다양한 기술 개발이 필요할 것으로 사료된다.
최근 건설폐기물 처리 문제와 골재 부족문제가 사회적 큰 문제로 대두되고 있으며, 건설폐기물의 재활용 활성화를 통한 골재 부족문제를 해결하기 위하여 2004년 일정 규모 이상의 건설공사에 순환골재를 의무적으로 사용하도록 하는 ‘건설폐기물 재활용 촉진에 관한 법 시행령ㆍ규칙 개정(안)이 마련되었다. 이후 많은 연구가 거듭되어 현재 국토해양부에서는 순환골재를 14가지로 구분하여 각각의 사용 용도에 따라 품질을 규정하여 사용하도록 하고 있으며, 이로 인한 건설폐기물의 재활용 비율은 98%(2010년 기준)로 거의 대분의 건설폐기물을 재활용하고 있다. 그러나 현재의 높은 건설폐기물 재활용 비율은 생산설비의 부족 및 파ㆍ분쇄 기술의 미비로 인하여 저품질 순환골재로 생산ㆍ활용되고 있으며, 대부분의 사용용도 또한 국토해양부의 순환골재 14 가지 중에서 60% 이상이 노상ㆍ노체용, 되메우기 및 뒤채움용, 성토ㆍ복토용 등으로 사용되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 기존 파ㆍ분쇄 기술의 문제점을 분석하여 저품질 순환골재의 문제점을 검토하고 순환골재의 고부가가치적 활용(도로공사용 및 콘크리트용 등)을 목적으로 파ㆍ분쇄 기술을 개발하고자 하였으며, 연구 결과를 종합 정리하면 다음과 같다. 1. 일선의 건설 폐기물 파쇄 설비로는 1차 파쇄 단계에서는 죠 크러셔를 사용하고 있었으며, 2차 파쇄 단계에서는 더블죠 크러셔 또는 죠 크러셔, 3차 파쇄 단계에서는 콘 크러셔 및 임팩트 크러셔를 사용하고 있는 것으로 조사되어, 압축 및 충격 방식에 의한 골재의 단순 파쇄 위주의 장치를 사용하고 있는 것으로 나타났다. 따라서 순환골재의 부착 모르타르가 제거되지 않아 고품질 순환골재의 품질 기준을 만족시키지 못하고 있다. 2. 순환골재의 사용 용도별 생산 현황은 성토용ㆍ복토용과 되메우기 및 채움용 등의 저품질 용도로 62%, 고품질용 순환골재의 생산 비율은 38%를 차지하였으며 고품질용 순환골재의 사용용도는 도로기층 및 보조기층용으로 81%, 콘크리트용 및 콘크리트제품 제조용이 19%를 차지하는 것으로 조사되었다. 3. 경북지역을 대상으로 7개 업체에서 생산되는 순환골재의 품질 시험결과 안정성, 이물질 함유량 등의 품질 기준은 만족하였으나, 흡수율, 절건밀도, 입도, 실적률, 마모감량 등 고품질 골재로서 필요한 기준에는 대부분 미달하는 것으로 나타났다. 4. 고품질 순환골재를 생산하기 위하여 진동 파쇄 장치와 와류 파쇄 장치를 개발하였으며, 이를 통하여 생산된 순환골재의 품질은 국토해양부의 사용 용도에 따른 콘크리트용 순환골재의 품질기준에는 미달하였으나, 도로기층용(입도조정기층용) 및 도로보조기층용 순환골재의 품질 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 5. 고품질 순환골재의 생산 방안의 하나로서 전기로를 사용한 고온가열 실험 결과, 온도가 증가할수록 부착 모르타르 제거율은 증가하였으며, 흡수율은 400℃, 절건밀도는 500℃에서 가장 품질개선이 우수한 것으로 나타났다. 6. 전기로의 사용 온도에 따른 순환골재 혼입 콘크리트의 압축강도 변화는 500℃ 이하로 가공하였을 경우 압축강도가 증가하였으나 600℃ 이상으로 가공하였을 경우 저하하는 것으로 나타났다. 7. 고온가열 방법으로 400℃의 가열 증기를 사용하여 순환골재를 가공한 결과, 순환골재의 품질이 증대되어 국토해양부의 콘크리트용 순환골재의 품질 기준에 만족하는 것으로 나타났다. 8. 순환골재의 부착 모르타르 량이 많을수록 압축강도와 인장강도는 감소하는 것으로 나타났으며, 순환골재의 혼입률 증가에 따른 압축강도 저하보다 부착 모르타르 량의 증가에 따른 압축강도 저하율이 더 큰 것으로 나타났다. 이상의 연구 결과를 종합하여 볼 때, 기존 생산된 순환골재의 경우 단순 충격에 의한 비효율적인 파ㆍ분쇄 방법에 의해 품질이 저하되어 대부분 저품질 순환골재로 생산ㆍ사용되고 있었다. 이에 본 연구에서는 순환 골재의 품질 증대 방안으로 새로운 형태의 파ㆍ분쇄 장치를 적용하였으며 진동 및 와류를 이용한 순환골재의 생산 장치의 경우 기존 파ㆍ분쇄 장치에 비해 입도 및 입형, 물리적 성상이 크게 개선되어 고품질 순환골재 중에서 도로공사용 순환골재의 품질 기준을 만족하였으며, 가열 증기를 사용한 장치의 경우 콘크리트용 순환골재의 품질 기준을 만족하였다. 본 연구 결과인 진동 및 와류를 이용한 순환골재 생산 장치의 경우 순환골재 생산 업체에 적용되어 실용화 하였으나, 가열 증기를 사용한 장치의 경우 현재 파이롯트 실험 생산의 단계를 거쳤으나 향후 현장 적용을 통한 실용화 과정이 남아 있다. 또한 국토해양부에서는 2013년부터 순환골재 의무사용 건설공사에서는 골재 소요량의 25% 이상, 순환골재 재활용제품 의무사용 건설공사는 골재 소요량의 20% 이상 순환골재의 의무사용량이 증가하였으며 2016년부터는 골재소요량의 40% 이상을 의무적으로 사용하도록 사용량을 크게 증가시켜 향후 고품질 순환골재의 수요를 충족시키기 위한 다양한 기술 개발이 필요할 것으로 사료된다.
Problems of processing construction waste and insufficient aggregate come to the fore as the big social issues and 'Laws and enforcement ordinance and regulations (plan) on recycling promotion of construction wastes' that forces to use the recycled aggregate for construction works whose scale exceed...
Problems of processing construction waste and insufficient aggregate come to the fore as the big social issues and 'Laws and enforcement ordinance and regulations (plan) on recycling promotion of construction wastes' that forces to use the recycled aggregate for construction works whose scale exceed a certain level compulsorily to solve the problem of insufficient aggregate through the activation of recycling of construction wastes was prepared in 2004. As numerous studies have been carried out after that, Ministry of Land, Transportation and Maritime Affairs currently regulated the quality of the recycled aggregate by classifying them into 14 kinds along each usage and make the industry use them and almost all of construction wastes are reused with the ratio of recycling construction wastes by 98% (based on 2010). But regarding current high ratio of recycling construction wastes, low quality of recycled aggregate is produced due to insufficient production facilities and incomplete crushing and grinding technologies and most of them, that is more than 60% out of 14 kinds of recycled aggregate designated by Ministry of Land, Transportation and Maritime Affairs are also used for subgrade and roadbed, backfilling, banking, soil covering and so on. Thus, this study was willing to develop crushing and grinding technologies aiming to review the problems of low quality recycled aggregate by analyzing the problem of the existing crushing and grinding technologies and use the recycled aggregate in way of adding high value (for road construction and concrete, etc.) and, if summarizes the research results that verified through various quality tests, they are as follows. 1. As it was surveyed that jaw crusher is used in 1st crushing phase, double jaw crusher or jaw crusher is used in 2nd crushing phase and cone crusher or impact crusher is used in 3rd crushing phase as the crushing facility of construction wastes, it appeared that the equipment that aim at simple crushing of the aggregate by compression and impact are mainly used. So they do not satisfy quality standard of high quality recycled aggregate because mortar attached to the recycled aggregate is not removed. 2. It was investigated that 62% were used for low quality such as subgrade and roadbed, backfilling, banking, soil covering, refilling and so on regarding production status of recycled aggregate for each usage and production ratio of aggregate for high quality took 38% and 81% was taken for base and subbase of road and 19% was taken for concrete and producing concrete products as the usage for high quality recycled aggregate. 3. As the result of performing quality test on the recycled aggregate that were produced by 7 companies in Gyeongbuk province, it appeared that they satisfied the quality standards of stability and content of alien substance, but they were insufficient for most of important quality standards such absorption rate, absolute surface dried density, grain size, percentage of absolute volume, percentage of abrasion and so on as the aggregate. 4. Vibration crushing equipment and vortex crushing equipment were developed to produce high quality recycled aggregate and it appeared that the quality of the recycled aggregate produced by that were insufficient for quality standards of the recycled aggregate for concrete along the usage of Ministry of Land, Transportation and Maritime Affairs, but satisfied the quality standards for base (for base of adjusting grain size) and subbase of road of the recycled aggregate. 5. As the result of heating experiment with high temperature that used the electric furnace as the production plan of high quality recycled aggregate, the rate of removing the attached mortar increased as the temperature rose and it appeared that quality improvement was improved most excellently in absorption rate of 400℃ and absolute surface dried density of 500℃. 6. Regarding compression strength change of concrete that is mixed with the recycled aggregate along operating temperature of electric furnace, it appeared that compression strength increased in case of producing it under 500℃, but it declined in case of producing it above 600℃. 7. As the result of producing the recycled aggregate using the heated steam of 400℃ in high temperature heating method, it appeared that it satisfied quality standards of Ministry of Land, Transportation and Maritime Affairs for recycled aggregate for concrete as the quality of recycled aggregate increased. 8. It appeared that compression strength and tensile strength decreased as the amount of the attached mortar of recycled aggregate got much and reduction ratio of compression strength along the amount increase of the attached mortar got larger than reduction of compression strength along the increase of mixing ratio of recycled aggregate. When generalizing the research results above, in case of the existing produced recycled aggregate, most of them are used as low quality recycled aggregate as their quality is declined by inefficient crushing and grinding method, and as the result of developing new type of crushing and grinding equipment as the quality improvement plan, in case of production equipment of recycled aggregate that uses vibration and vortex, it satisfied the quality standards of recycled aggregate for road construction among high quality recycled aggregate as grain size, grain shape and physical shape improved comparing with the existing crushing and grinding equipment and, in case of the equipment that uses the heated steam, it satisfied quality standards. But, in case of production equipment of recycled aggregate that uses vibration and vortex, it was already applied to the companies that produce the recycled aggregate commercialized, but in case of equipment that uses the heated steam, it has reached the phase of pilot trial production on time currently, but there still left the work of demonstration through further field application. And Ministry of Land, Transportation and Maritime Affairs increased the quota of recycled aggregate more than 25% of aggregate requirement in the construction works that are forced to use the recycled aggregate, more than 20% of aggregate requirement in the construction works that are forced to use the recycled products of recycled aggregate from 2013 and it is considered that development of various technologies is needed to satisfy the need for further high quality recycled aggregate by increasing the quota much so that more than 40% of aggregate requirement can be used compulsorily from 2016.
Problems of processing construction waste and insufficient aggregate come to the fore as the big social issues and 'Laws and enforcement ordinance and regulations (plan) on recycling promotion of construction wastes' that forces to use the recycled aggregate for construction works whose scale exceed a certain level compulsorily to solve the problem of insufficient aggregate through the activation of recycling of construction wastes was prepared in 2004. As numerous studies have been carried out after that, Ministry of Land, Transportation and Maritime Affairs currently regulated the quality of the recycled aggregate by classifying them into 14 kinds along each usage and make the industry use them and almost all of construction wastes are reused with the ratio of recycling construction wastes by 98% (based on 2010). But regarding current high ratio of recycling construction wastes, low quality of recycled aggregate is produced due to insufficient production facilities and incomplete crushing and grinding technologies and most of them, that is more than 60% out of 14 kinds of recycled aggregate designated by Ministry of Land, Transportation and Maritime Affairs are also used for subgrade and roadbed, backfilling, banking, soil covering and so on. Thus, this study was willing to develop crushing and grinding technologies aiming to review the problems of low quality recycled aggregate by analyzing the problem of the existing crushing and grinding technologies and use the recycled aggregate in way of adding high value (for road construction and concrete, etc.) and, if summarizes the research results that verified through various quality tests, they are as follows. 1. As it was surveyed that jaw crusher is used in 1st crushing phase, double jaw crusher or jaw crusher is used in 2nd crushing phase and cone crusher or impact crusher is used in 3rd crushing phase as the crushing facility of construction wastes, it appeared that the equipment that aim at simple crushing of the aggregate by compression and impact are mainly used. So they do not satisfy quality standard of high quality recycled aggregate because mortar attached to the recycled aggregate is not removed. 2. It was investigated that 62% were used for low quality such as subgrade and roadbed, backfilling, banking, soil covering, refilling and so on regarding production status of recycled aggregate for each usage and production ratio of aggregate for high quality took 38% and 81% was taken for base and subbase of road and 19% was taken for concrete and producing concrete products as the usage for high quality recycled aggregate. 3. As the result of performing quality test on the recycled aggregate that were produced by 7 companies in Gyeongbuk province, it appeared that they satisfied the quality standards of stability and content of alien substance, but they were insufficient for most of important quality standards such absorption rate, absolute surface dried density, grain size, percentage of absolute volume, percentage of abrasion and so on as the aggregate. 4. Vibration crushing equipment and vortex crushing equipment were developed to produce high quality recycled aggregate and it appeared that the quality of the recycled aggregate produced by that were insufficient for quality standards of the recycled aggregate for concrete along the usage of Ministry of Land, Transportation and Maritime Affairs, but satisfied the quality standards for base (for base of adjusting grain size) and subbase of road of the recycled aggregate. 5. As the result of heating experiment with high temperature that used the electric furnace as the production plan of high quality recycled aggregate, the rate of removing the attached mortar increased as the temperature rose and it appeared that quality improvement was improved most excellently in absorption rate of 400℃ and absolute surface dried density of 500℃. 6. Regarding compression strength change of concrete that is mixed with the recycled aggregate along operating temperature of electric furnace, it appeared that compression strength increased in case of producing it under 500℃, but it declined in case of producing it above 600℃. 7. As the result of producing the recycled aggregate using the heated steam of 400℃ in high temperature heating method, it appeared that it satisfied quality standards of Ministry of Land, Transportation and Maritime Affairs for recycled aggregate for concrete as the quality of recycled aggregate increased. 8. It appeared that compression strength and tensile strength decreased as the amount of the attached mortar of recycled aggregate got much and reduction ratio of compression strength along the amount increase of the attached mortar got larger than reduction of compression strength along the increase of mixing ratio of recycled aggregate. When generalizing the research results above, in case of the existing produced recycled aggregate, most of them are used as low quality recycled aggregate as their quality is declined by inefficient crushing and grinding method, and as the result of developing new type of crushing and grinding equipment as the quality improvement plan, in case of production equipment of recycled aggregate that uses vibration and vortex, it satisfied the quality standards of recycled aggregate for road construction among high quality recycled aggregate as grain size, grain shape and physical shape improved comparing with the existing crushing and grinding equipment and, in case of the equipment that uses the heated steam, it satisfied quality standards. But, in case of production equipment of recycled aggregate that uses vibration and vortex, it was already applied to the companies that produce the recycled aggregate commercialized, but in case of equipment that uses the heated steam, it has reached the phase of pilot trial production on time currently, but there still left the work of demonstration through further field application. And Ministry of Land, Transportation and Maritime Affairs increased the quota of recycled aggregate more than 25% of aggregate requirement in the construction works that are forced to use the recycled aggregate, more than 20% of aggregate requirement in the construction works that are forced to use the recycled products of recycled aggregate from 2013 and it is considered that development of various technologies is needed to satisfy the need for further high quality recycled aggregate by increasing the quota much so that more than 40% of aggregate requirement can be used compulsorily from 2016.
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