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순환골재는 골재부존량이 적은 우리나라에서 매우 중요한 가치를 갖고 있는 재활용 자원이다. 정부에서도 이러한 사항을 인식하고 순환골재의 고부가가치 활용을 위한 다양한 정책을 제시하고 있다. 그러나 현재 국내에서 생산되는 순환골재는 대부분 성토, 매립 등의 저부가가치 용도로 활용되고 있으며 구조용 콘크리트의 적용 등과 같은 고부가가치의 활용실적은 매우 드물다. 국내의 순환골재 생산기술이 세계적인 수준임에도 불구하고 순환골재의 콘크리트 적용이 이루어지지 않는 이유는 순환골재의 부착모르타르와 균열에 대한 특성이 명확하게 규명되지 않았으며 이로 인해 순환골재콘크리트의 품질예측과 제어가 불가능하기 때문이다. 이 연구에서는 순환골재의 부착시멘트페이스트와 균열특성을 파악하고 이러한 특성들을 정량화하고자 하였으며 이를 통해 순환골재의 품질 및 치환율이 콘크리트의 강도 및 내구특성에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 또한 이러한 분석결과를 이용하여 순환골재콘크리트의 품질을 예측하고 제어하는 방법을 제시하여 순환골재콘크리트의 현장적용성을 높이고자 하였다. 이 연구에서는 산처리기법을 이용하여 순환골재의 부착시멘트페이스트에 의한 특성과 균열에 의한 특성을 분리하여 검토하였으며, 컴퓨터단층촬영기, ...

순환골재는 골재부존량이 적은 우리나라에서 매우 중요한 가치를 갖고 있는 재활용 자원이다. 정부에서도 이러한 사항을 인식하고 순환골재의 고부가가치 활용을 위한 다양한 정책을 제시하고 있다. 그러나 현재 국내에서 생산되는 순환골재는 대부분 성토, 매립 등의 저부가가치 용도로 활용되고 있으며 구조용 콘크리트의 적용 등과 같은 고부가가치의 활용실적은 매우 드물다. 국내의 순환골재 생산기술이 세계적인 수준임에도 불구하고 순환골재의 콘크리트 적용이 이루어지지 않는 이유는 순환골재의 부착모르타르와 균열에 대한 특성이 명확하게 규명되지 않았으며 이로 인해 순환골재콘크리트의 품질예측과 제어가 불가능하기 때문이다. 이 연구에서는 순환골재의 부착시멘트페이스트와 균열특성을 파악하고 이러한 특성들을 정량화하고자 하였으며 이를 통해 순환골재의 품질 및 치환율이 콘크리트의 강도 및 내구특성에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 또한 이러한 분석결과를 이용하여 순환골재콘크리트의 품질을 예측하고 제어하는 방법을 제시하여 순환골재콘크리트의 현장적용성을 높이고자 하였다. 이 연구에서는 산처리기법을 이용하여 순환골재의 부착시멘트페이스트에 의한 특성과 균열에 의한 특성을 분리하여 검토하였으며, 컴퓨터단층촬영기, 광학현미경, 주사전자현미경을 이용하여 순환굵은골재와 순환잔골재의 균열 특성을 분석하였다. 이러한 분석기법을 통해 특성이 파악된 순환골재를 사용하여 순환골재콘크리트를 제작하고 강도와 내구성능을 평가하였으며 이를 토대로 순환골재의 특성이 순환골재콘크리트에 미치는 영향을 분석하였다. 나아가 분석결과를 이용하여 순환골재의 품질과 치환율에 따른 순환골재콘크리트의 품질예측방법을 제안하고 검증하였으며 목표강도 발현을 위한 순환골재콘크리트의 품질제어방법도 제안하고 검증하였다. 순환골재의 특성을 분석한 결과, 부착시멘트페이스트가 순환골재의 흡수율 및 비중특성변화에 미치는 영향은 총 변화량의 약 76 ~ 92%, 내부균열이 미치는 영향은 약 8 ~ 24%인 것으로 확인되었으며, 순환잔골재에서는 균열이 미치는 영향이 더욱 뚜렷한 것으로 확인되었다. 순환골재의 품질에 따른 순환골재콘크리트의 특성을 분석한 결과, 강도특성의 변화는 주로 부착시멘트페이스트에 의해 결정되며, 내구특성의 변화는 부착시멘트페이스트와 균열의 복합적인 작용에 의해 결정되는 것으로 확인되었다. 그러나 각 요소가 콘크리트의 특성변화에 미치는 영향은 배합강도에 따라 다르게 나타났으며 배합강도가 증가될수록 균열이 미치는 영향은 감소되고 부착시멘트페이스트가 미치는 영향은 증가되는 현상을 확인할 수 있었다. 이러한 분석결과를 이용하여 각 요소가 순환골재콘크리트에 미치는 영향을 수식화하고 이를 토대로 순환골재의 품질, 치환율, 목표강도를 변수로 하는 순환골재콘크리트의 품질예측식을 제안하였다. 관련 연구문헌의 실험결과를 이용하여 품질예측식의 적합성을 분석한 결과, 상관계수는 약 0.87로 산출되어 각 요소들과 순환골재콘크리트의 상관관계는 명확한 것으로 판단되었다. 이를 응용하여 제안한 순환골재콘크리트의 품질제어 방법도 검증실험의 목표범위와 유사한 결과를 나타내어 순환골재의 특성을 이용한 콘크리트 품질제어도 가능할 것으로 판단되었다. 제안된 품질제어방법을 통해 결정된 순환골재와 기타재료를 혼합하여 제작한 콘크리트블록의 성능평가결과, 일반콘크리트블록에 비해 우수한 성능을 나타내었으므로 순환골재의 적정사용범위를 설정하고 기타재료를 활용할 경우 순환골재콘크리트의 품질개선효과를 증진시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 향후 생산방법, 골재성분 등에 따른 부착시멘트페이스트와 균열의 상관관계를 규명하고 이에 대한 최적 혼화재 적용방법에 대한 연구가 필요할 것으로 판단되며, 골재의 맞물림 현상이 거동에 영향을 미치는 구조부재에서 골재균열과 부착시멘트페이스트에 의한 특성도 확인한다면 순환골재는 천연골재와 유사한 수준의 현장적용이 가능할 것으로 판단된다.

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