본 논문에서는 산업폐기물인 폐아스콘을 산업자원으로 재활용하기 위해 플랜트 설비면에서는 2중 드라이어 구조를 개발하였고 이 설비를 바탕으로 폐아스콘의 혼합비율에 따른 안전도 및 경제성분석을 실시하였다. 다양한 혼합비율에 따른 연구분석 결과, 폐아스콘 용량이 35%에서 흐름값, 안정도, 공극률, 밀도 및 수분 취약성이 충분한 안전도를 가지는 것으로 나타났다. 다만 간접인장강도가 다소 기준치에 못미치거나 근소한 차이이기 때문에 문제가 되지 않는다고 판단된다. 이 기준에 적합하게 사용될 때 설비투자에 대한 경제성도 있는 것으로 판명되었다.
본 논문에서는 산업폐기물인 폐아스콘을 산업자원으로 재활용하기 위해 플랜트 설비면에서는 2중 드라이어 구조를 개발하였고 이 설비를 바탕으로 폐아스콘의 혼합비율에 따른 안전도 및 경제성분석을 실시하였다. 다양한 혼합비율에 따른 연구분석 결과, 폐아스콘 용량이 35%에서 흐름값, 안정도, 공극률, 밀도 및 수분 취약성이 충분한 안전도를 가지는 것으로 나타났다. 다만 간접인장강도가 다소 기준치에 못미치거나 근소한 차이이기 때문에 문제가 되지 않는다고 판단된다. 이 기준에 적합하게 사용될 때 설비투자에 대한 경제성도 있는 것으로 판명되었다.
A special double drier structure at a plant level is developed to recycle old ascon as well as an economic mixture rate of old with new is analyzed under safety consideration in this thesis. Based upon the experimentations performed throughout this research, 35% of old ascon mixture is found to be t...
A special double drier structure at a plant level is developed to recycle old ascon as well as an economic mixture rate of old with new is analyzed under safety consideration in this thesis. Based upon the experimentations performed throughout this research, 35% of old ascon mixture is found to be the best for flow test, stability, air void, density, and moisture susceptibility. It is also found that mixture does not meet the requirement in indirect tensile test, However, it is concluded that it is not critical at all since the experimental results present that the difference is too small to give any meaningful indication. A good return for the investment of this facility can be obtained if the mixture rate guideline suggested in this research is kept.
A special double drier structure at a plant level is developed to recycle old ascon as well as an economic mixture rate of old with new is analyzed under safety consideration in this thesis. Based upon the experimentations performed throughout this research, 35% of old ascon mixture is found to be the best for flow test, stability, air void, density, and moisture susceptibility. It is also found that mixture does not meet the requirement in indirect tensile test, However, it is concluded that it is not critical at all since the experimental results present that the difference is too small to give any meaningful indication. A good return for the investment of this facility can be obtained if the mixture rate guideline suggested in this research is kept.
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문제 정의
최근 도로 유지 보수 비용을 줄이기 위해 덧씌우기 공법을 채택하는 과정에서 주변 도로 구조물과의 높이차 때문에 기존 노면의 절삭이 빈번함에 따라 절삭된 폐아스콘이 1년에 약 4, 500만 톤 정도 발생할 것으로 예상되고 있어 본 연구에서는 폐아스콘을 대량으로 사용할 수 있는 가열 재생공법에 대하여 중점적으로 다루고자 한다.
제시된 새로운 가열 재생 방법으로 생산할 경우 완전한 간접가열로 아스팔트 열화를 방지할 수 있어 품질을 향상시킬 수 있으며 이를 실험을 통하여 예시하고자 한다.
본 연구에서 취급하고자 하는 재활용아스콘 생산방법은 평면 절삭한 폐아스콘을 대량사용 할 수 있는 플랜트 재활용공법 중 골재를 가열하는 드라이어에 열센스가 부착되어 일정한 열을 가할 수 있도록 하는 온도 조절 장치와 생산량을 조절할 수 있는 격막구조가 부착된 2중 드라이어 구조를 가진 새로운 공법을 제시하고 현재공법의 문제점과 그 해결방안을 연구하고자 한다.
1>과 같이 나타내었는데, 이는 새아스팔트 혼합물의 품질규격치를 기준으로 비교한 것이다. 그 이유는 지금까지 재활용 아스콘의 안전도 평가기준이 별도로 제정되어 있지 않아 새아스팔트 혼합물의 안전도 평가기준과 비교하여 재활용 아스콘의 품질 안전도를 평가하고자 한다.
제안 방법
이런 문제점을 개선하기 위하여 신규 골재는 드라이어 내벽에, 그리고 폐아스콘은 드라이어 외벽에 투입되도록 하는데, 드라이어 외벽에 폐아스콘 투입량을 생산량에 따라 조절할 수 있도록 하는데, 드라이어 내 . 외벽의 온도를 감지하여 항상 적정 온도를 유지 할수 있도록 버너에 투입되는 연료의 양을 조절하는 자동 온도조절 장치를 내장한 이중 드라이어 구조 방식을 제시하였다.
따라서, 본 연구에서는 기계파쇄 방식을 채택하였는데 이를 위해 임팩트 해머 밀을 설치하여 ψ19~13mm와 ψ13~0mm로 재활용 골재를 생산하는 시설로 재활용 골재만으로는 소요의 강도를 얻을수 없으므로 신골재를 적정 배합비로 첨가할 수 있게 하여 과 같은 재활용아스콘의 생산과 신골재를 사용하는 아스콘의 생산을 동시에 병행할 수 있는 시공방법을 채택하였다.
또한 폐아스콘 사용비율별 공극율의 변화추이를 에 나타내었으며, 폐아스콘 사용 비율별 안전추이를 에 나타내었으며, 폐아스콘 사용 비율별 흐름값 변화 추이를 에 나타내어 재활용 아스콘의 품질 안전도를 살펴보았다.
성능/효과
둘째, 국내에서 사용중인 폐아스콘 파쇄기는 외양은 임팩트밀 크러셔(impact mill crusher)와 유사하나, 그 내부는 해머의 규격을 1/2로 축소하고 해머의 수량은 2배로 증가시켜 파쇄력을 향상시켰으며, 폐아스콘 분쇄시 발생되는 세립분이 해머에 달라붙어 해머의 타격력을 감소시키는 것을 방지하고, 또 골재의 과다 파쇄로 인해 생기는 ψ5mm 이하의 세립분 발생을 방지함과 동시에 분진발생을 최소화하고 아스콘의 입도편차를 줄일 수 있도록 하였다.
같다. 첫째, 조절용 격막을 이용하여 재활용골재의 투입량을 조절하여 신골재와 재활용골재가 규정된 혼합비율대로 자동적으로 혼합기에 도달하도록 생산 지연시간을 없애 생산성 향상을 도모할 수 있다.
둘째, 2중구조 드라이어 방식을 채택함으로써 기존 드라이어를 그대로 사용하며, 재활용골재 저장용 싸이로가 필요 없어 초기 설비투자비용이 재활용 골재 전용 드라이어 방식에 비해 적게 든다.
셋째, 재활용골재 전용 드라이어 방식에 비해 기존 버너만 사용하므로 연료절감 효과가 크다.
넷째, 자동온도조절장치로 적정온도를 항상 유지하여 골재의 과열을 방지할 수 있다.
다섯째, 완전한 간접가열로 열화방지와 드라이어 경사각도를 조절하여 수분제거에 충분한 시간을 줄 수 있으며 연료양의 조절 또한 가능하여 완전연소를 시킴으로써 분진을 줄일 수 있다.
아스팔트 혼합물 중에 존재하는 공극은 아스팔트 혼합물의 내구성과 소성에 관계되는 품질 특성이며, 기층에서는 3~10%의 공극이 존재해야만 규격치를 만족하는 것으로 나타났으며, 폐아스콘의 함량을 변화시키더라도 공극의 차이는 없었다. 그리고 모두 기층서 요구하는 3~10수준을 무난히 만족하는 결과가 나왔으며 공극이 4~5%수준으로 나타난 결과로 볼 때 최적 아스팔트 함량이 다소 많은 것으로 인하여 나타난 결과로 판단된다.
없었다. 그리고 모두 기층서 요구하는 3~10수준을 무난히 만족하는 결과가 나왔으며 공극이 4~5%수준으로 나타난 결과로 볼 때 최적 아스팔트 함량이 다소 많은 것으로 인하여 나타난 결과로 판단된다.
또한 마샬특성치의 안정도에 대해서는 폐'스콘 사용 비율이 변화하더라도 모두 기층용의 규정치인 350kgf을 만족하며, 특히 폐아스콘의 사용비율이 30~40%구간에서는 높은 안정도값를 보여 주고 있다.
폐아스콘 사용비율별 흐름값은 폐아스콘 사용비율이 증가할수록 서서히 낮아지는 것으로 나타났으나 마샬시험의 흐름값 규정치인 10~40(l/100cm)을 모두 만족하는 결과를 나타내고 있으나, 하중에 의하여 폐아스콘 사용량이 증가할 수록 쉽게 파손되는 결과를 나타내고 있다.
이러한 분석 결과로 보아, 재생혼합물을 사용하면 다소 내구성이 떨어짐을 알 수 있다 또한 수분 취약성은 재생혼합물이 신규 혼합물에 비해 다소 높은 것을 알 수 있으며 가장 수분 취약성이 강한 폐아스콘 사용비율은 35%일 때 인 것으로 나타났다.
본 연구에서 개발한 2중드라이어의 사용에 따른 이점으로는 2중드라이어 구조 방식을 채택하므로서 초기 투자비및 연료 절감을 할 수 있고 격막장치를 적용하므로써 생산지연시간을 없애므로 생산성 향상을 도모하며 자동온도 조절장치를 설치하므로 골재 과열을 방지하므로 열화방지 및 품질안전을 높일 수 있다
첫째, 밀도는 폐아스콘 사용비율 20%~50%까지 모두 2.32이상의 기준을 만족하고 있음을 알 수 있었으며 폐아스콘 사용비율이 증가할수록 점점 밀도가 높아짐을 알 수 있다.
둘째, 공극률은 폐아스콘 사용비율 30%~50%까지 모두 3~10이상의 기준을 만족시켰으며 폐아스콘 사용비율에 관계없이 4~5정도로 나타났다.
셋께, 안정도는 폐아스콘 시용비율 20%~50%까지 모두 350kgf이상의 기준을 만족하고 있으며 특히 폐아스콘 사용량 30%~40%일 때 가장 안정도가 높음을 알 수 있었다.
넷째, 흐름값은 폐아스콘 사용비율 20%~50%까지 모두 10~40의 기준치를 만족시켰으며 폐아스콘 사용비율이 증가할수록 흐름값이 점점 감소되었다.
다섯째, 간접인장강도의 기준치는 폐아스콘의 사용비율이 20%~50%까지 모두 9.3 kg/cm2의 기준치를 만족시키지 못했으며 가장 간접인장강도가 높은 폐아스콘 사용비율은 35%임을 알 수 있었다.
여섯째, 수분취약성은 폐아스콘 사용비율 20%~50%까지 모두 6.1 kg/cm2 기준치를 만족 시켰으며 폐아스콘 사용비율 35%일 때 수분취약성이 가장 높게 나타났다.
일곱째, 폐아스콘 사용비율 20%~50%까지 원가 비교법으로 경제성 분석을 한 결과 아스콘 사용비율이 증가할수록 톤당 이익이 많이 발생함을 알 수 있었다.
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