초록 ▼

하폐수슬러지 및 슬러지소각재와 폐합성수지(인조대리석 레진분말), 점토를 출발원료로 하고, 슬러지 건조, 분쇄 및 선별, 배합비, 성형조건 및 소성조건 등을 인자로 하여 본 연구 목표인 인공경량골재 제조기술을 확립하였다. 폐합성수지의 미분쇄 및 친수화기술은 대체물질인 무기질 성분을 함유한 폐 인조대리석 레진분말을 확보함으로써 해결하였다.
개발된 기술을 적용하여 제조한 인공경량골재의 물성은 흡수율 $10{\sim}30%$, 겉보기비중 1.3이하 이었으며, KS F 2534에서 규정하는 모든 항목을 만족하였고,

하폐수슬러지 및 슬러지소각재와 폐합성수지(인조대리석 레진분말), 점토를 출발원료로 하고, 슬러지 건조, 분쇄 및 선별, 배합비, 성형조건 및 소성조건 등을 인자로 하여 본 연구 목표인 인공경량골재 제조기술을 확립하였다. 폐합성수지의 미분쇄 및 친수화기술은 대체물질인 무기질 성분을 함유한 폐 인조대리석 레진분말을 확보함으로써 해결하였다.
개발된 기술을 적용하여 제조한 인공경량골재의 물성은 흡수율 $10{\sim}30%$, 겉보기비중 1.3이하 이었으며, KS F 2534에서 규정하는 모든 항목을 만족하였고, 이를 적용한 경량콘크리트의 물성은 재령 28일 강도 33.5MPa 이상, 기건비중 1.74 이었다. 또한 장기안정성 측면에서 300 사이클 동결융해 전후 공시체의 압축강도 비는 약 80% 수준으로 비교적 안정적인 값을 나타내었으며, 제조된 인공경량골재 및 경량콘크리트의 환경유해성 평가 결과, 모두 환경기준 이하로서 무해함을 확인하였다. 기존 인공경량골재의 활용에 문제가 되고 있는 경제성의 경우, 슬러지 및 소각재, 인조대리석 레진분말 폐기물 처리비를 수익으로 충당하고, 소성온도를 $1,100^{\circ}C$이하로 확립함으로서 개발된 기술은 생산성을 확보한 기술로 평가되었다. 물질수지분석결과 슬러지 10톤 투입시 부원료인 점토 15톤, 레진분말 0.5톤등 총 25.5톤이 투입되어 생산되는 인공경량골재랑은 $10.914{\sim}12.23$톤이며, 슬러지소각재 10톤 투입시 부원료인 점토 2톤, 레진분말 0.5톤, 물 3.746톤등 총 16.246톤이 투입되어 생산되는 인공경량골재량은 $15.419{\sim}15.582$톤으로 나타났다.

Abstract ▼

$\circ$ In this research is achieved to produce the artificial lightweight aggregates through drying, crushing and screening, mold technique.
$\circ$ Process for production with the scale of 10 ton/day is designed through evaluation of environmental hazard, technical develop

$\circ$ In this research is achieved to produce the artificial lightweight aggregates through drying, crushing and screening, mold technique.
$\circ$ Process for production with the scale of 10 ton/day is designed through evaluation of environmental hazard, technical development of process optimization and applicability, economical feasibility related with artificial lightweight aggregates.

목차 Contents

• 표 지...1
• 제출문...5
• 보고서 초록...6
• SUMMARY...9
• CONTENTS...12
• 목 차...14
• 표 목차...16
• 그림 목차...18
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...21
• 제 1 절 연구개발의 목적 및 필요성...21
• 제 2 절 연구개발의 내용 및 범위...22
• 1. 연구개발의 최종목표...22
• 2. 연차별 연구개발의 목표 및 내용...22
• 3. 제품의 목표, 사양, 성능 등...22
• 제 2 장 국내.외 기술개발 현황...23
• 제 1 절 국내 기술개발 현황...23
• 제 2 절 국외 기술개발 현황...23
• 1. 유럽...23
• 2. 일본...24
• 제 3 절 연구개발결과가 국.내외 기술개발 현황에서 차지하는 위치...26
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...27
• 제 1 절 인공경량골재제조용 재료특성 조사...27
• 1. 슬러지 및 슬러지소각재...27
• 2. 폐합성수지(인조대리석 레진분말)...28
• 3. 점토...32
• 제 2 절 하폐수 슬러지 간접건조 기술...33
• 1. 실험장치...33
• 2. 실험방법...34
• 3. 실험재료의 건조특성...35
• 4. 슬러지 입자의 건조특성...36
• 5. 실험결과 및 고찰...39
• 제 3 절 폐합성수지 미분쇄 및 친수화 기술 개발...40
• 1. 분쇄방법 선정...40
• 2. 분쇄결과...41
• 3. 분쇄기 선정...41
• 4. 수지친수화 기술 개발...42
• 제 4 절 하폐수슬러지-폐합성수지 인공경량골재 시편 제작...42
• 1. 압출성형 시편 제조를 위한 기초 실험...42
• 2. 슬러지를 이용한 인공경량골재 시편 제작...44
• 3. 슬러지소각재를 이용한 인공경량골재 시편 제작...55
• 4. 경량골재 평가 및 콘크리트 적용시험을 위한 인공경량골재 제조...67
• 제 5 절 인공경량골재의 환경유해성 검토...71
• 1. 인공경량골재의 중금속 용출특성...71
• 2. 인공경량골재 적용 경량콘크리트의 중금속 용출특성...72
• 제 6 절 인공경량골재의 평가기술...73
• 1. 인공경량골재의 평가기술 확립...73
• 2. 인공경량골재 물성평가...74
• 제 7 절 경량콘크리트 적용시험...84
• 1. 인공경량골재 콘크리트의 기초특성...85
• 2. 인공경량골재 적용 경량콘크리트의 물성평가...85
• 제 8 절 10톤/일 인공경량골재 제조공정 설계...100
• 1. 성형공정 선정을 위한 압축 및 압출성형 해석...100
• 2. 소성공정 해석...109
• 3. 하폐수슬러지 및 슬러지소각재, 레진분말, 점토를 이용한 인공경량골제 제조공정...130
• 4. 인공경량골재 제조시 물질수지...135
• 5. 경제성 평가...137
• 제 9 절 결론...139
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...141
• 1. 목표 달성도...141
• 2. 관련분야에의 기여도...141
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...143
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...145
• 제 7 장 참고문헌...151