초록 ▼

1. 기술개발목표
● 건축물 부재의 난연성능 강화
● 경량화, 단열성능 개선으로 주거환경 개선
● 국내산 골재수급의 대체방안 제안 및 활용범위 확대
● 국제 경량 칸막이 성능 강화
● 건설비용의 저감효과
2. 기술개발의 목적 및 중요성
● 국내에서 개발된 난연재는 폴리스티렌을 응용한 난연재 제품들로서 표면코팅처리 기술이 대부분을 차지하고 있어 근본적인 대체기술 마련이 시급한 실정이다.
● 또한, 고강도 콘크리트 구조물에서의 화재시 콘크리트 구조물에 물리적, 화학적 영향을 주어 파괴되는 폭열

1. 기술개발목표
● 건축물 부재의 난연성능 강화
● 경량화, 단열성능 개선으로 주거환경 개선
● 국내산 골재수급의 대체방안 제안 및 활용범위 확대
● 국제 경량 칸막이 성능 강화
● 건설비용의 저감효과
2. 기술개발의 목적 및 중요성
● 국내에서 개발된 난연재는 폴리스티렌을 응용한 난연재 제품들로서 표면코팅처리 기술이 대부분을 차지하고 있어 근본적인 대체기술 마련이 시급한 실정이다.
● 또한, 고강도 콘크리트 구조물에서의 화재시 콘크리트 구조물에 물리적, 화학적 영향을 주어 파괴되는 폭열 현상을 방지하기 위한 학계의 노력도 이어지고 있는 실정이다.
● 점점 고층화, 대형화 되어가는 건축물로 인해 재난피해 즉 인명피해, 재산피해, 건물 리모델링 등의 필요성이 대두됨으로 관련기술의 개발이 요구된다.
● 바텀애쉬(Bottom Ash) 재활용에 대한 실질적인 기술적 문제가 해결되지 않은 상태에서 대규모 재활용이 원활하게 이루어지지 않고 있으므로 이에 대한 해결방안이 필요하다.
● 바텀애쉬(Bottom Ash) 재활용에 대한 일반적인 인식이 낮은 상황에서 체계적이고 과학적인 자료의 축적 및 연구 자료가 부족한 실정이므로 관련 실용화 관련 기술에 대한 자료의 확충이 필요한 실정이다.
3. 기술개발의 내용 및 범위
● Bottom Ash + 폐 EPS 경량골재 제조기술의 개발
● 부위별 Bottom Ash + 폐 EPS 경량골재 제조기술 개발
● 건축용 패널의 다양한 성능조건 만족
4. 기술개발 결과
● 순수 국내 기술로 폐기물과 시멘트페이스트 원료를 습식혼합, 로터리 믹서에서 소성하지 않고 가공하여 인공경량골재를 제조한 후 기본 물성을 평가하였는데, 제조된 Coating Bottom Ash 인공경량골재의 절건 비중은 1.99~2.08, 흡수율은 4~5%이었으며, Coating EPS 인공경량골재의 절건 비중은 0.93, 흡수율은 8.3%이었다. 이는 코팅전보다 흡수율은 약 50~60% 감소하였고, 비중은 다소 증가한 값을 나타내었다.
● 이렇게 제조된 Coating Bottom Ash 인공경량골재를 사용하여 경량콘크리트 패널에 적용하여 단위중량, 길이변화율, 압축강도, 플로우, 난연 특성 등을 고찰하였다.
● Coating Bottom Ash 경량콘크리트 패널의 압축강도는 210kg/㎠, 단위중량 1.68t/㎥이였으며, Coating EPS 경량콘크리트 패널의 압축강도는 74kg/㎠, 단위중량 1.23t/㎥ 값을 보였다. 따라서 난연성이 요구되는 건축물의 내외부 벽체는 Coating Bottom Ash 경량콘크리트 패널이 적합할 것이며, 비 내력벽의 칸막이 벽체 또는 2차 건자재용으로는 Coating EPS 경량콘크리트 패널이 적합할 것이라 판단된다.
● 상기 값은 일반콘크리트 패널의 단위중량 2.17t/㎥에 비해 약 30% 단위중량 값이 감소하는 결과 값으로서 건물의 장스팬화, 경량화, 고층화 되고 있는 현 건설시장의 추세에 매우 적합한 소재라고 판단되며, 패널의 성형성 문제에서는 플로우 값이 일반콘크리트에 비해 약 2cm 높아 패널의 제조에도 매우 우수할 것이라 판단된다. 또한 패널의 압축강도 결과 값도 일반콘크리트 패널의 235kg/㎠에 근접한 값을 보여 내구성 확보 및 부재의 장수명화가 충분히 가능할 것이라 사료된다.
● 이상의 연구결과 난연성 경량콘크리트 패널의 제조는 사용된 소재의 재활용화, 인공경량골재의 제조공정 간소화 및 무소성으로 인한 제조비용 절감, 일반 콘크리트 패널에 근접한 내구성 확보, 패널 자체의 경량화 등의 목적을 달성할 수 있어 향후 구조물의 벽체 및 콘크리트 2차 제품까지도 활용이 가능할 것으로 생각된다.
5. 기대효과
● 폐기물 처리 및 환경개선 사업에 일조
● 난연성능이 향상된 소재관련 산업의 활성화에 기여
● 신소재 개발로 인한 공기단축 및 공사비 절감 등 가격경쟁력 제고
● 코팅 골재를 투입한 경량콘크리트 패널 제조의 설계(안)

목차 Contents

• 표지 ...1
• 산업화지원사업 최종보고서 ...2
• 제출문 ...4
• 과제 요약서 (초록) ...5
• 목차 ...7
• 제1장. 연구의 개요 및 필요성 ...9
• 1. 연구의 개요 ...10
• 2. 연구개발의 필요성 ...10
• 가. 연구개발의 중요성 ...10
• 나. 연구개발 실적 ...17
• 다. 현기술상태의 취약성 ...19
• 제2장. 연구개발의 목표 및 내용 ...25
• 1. 연구개발의 목표 및 내용 ...26
• 가. 연구개발의 최종목표 ...26
• 나. 연구 추진전략.내용 ...27
• 다. 연구개발의 추진체계 ...28
• 2. 연구개발 내용 ...29
• 제3장. 경량콘크리트 패널 구성의 이론적 고찰 ...32
• 1. 바텀애쉬 및 경량콘크리트 패널의 이론적 고찰 ...33
• 가. 바텀애쉬의 활용현황 ...33
• 나. 바텀애쉬의 특성 ...38
• 2. 경량콘크리트 벽체 시스템의 개요 ...39
• 가. 경량패널을 이용한 경량벽체 시스템의 개발배경 ...40
• 나. 경량벽체 시스템의 현황 및 문제점 ...40
• 제4장. 바텀애쉬 골재의 유해성 평가 ...61
• 1. 바텀애쉬 의 유해성 분석평가 ...62
• 가. 바텀애쉬의 용출시험 ...62
• 나. 바텀애쉬 입자평가 ...65
• 2. 경량골재 분석평가 ...66
• 제5장. 경량콘크리트 패널의 예비실험 ...73
• 1. 경량콘크리트 패널의 예비실험 ...74
• 2. 경량콘크리트 패널의 결과분석 ...74
• 제6장. 경량콘크리트 복합패널관련 실험 ...78
• 1. 경량콘크리트 복합패널(관련규격 - KS F 4734) 관련 실험 ...79
• 가. Coating 경량콘크리트 복합패널 개요 ...79
• 나. Coating 경량콘크리트 복합패널의 용도 ...79
• 다. Coating 경량콘크리트 복합패널의 생산치수 ...80
• 라. 생산 공정 ...80
• 마. 경량콘크리트 패널의 각종 시험방법 ...81
• 2. 경량 콘크리트 패널의 Non-Coating 실험 ...83
• 제7장. 난연성 경량콘크리트 패널의 제조 및 평가 ...89
• 1. 난연성 경량콘크리트 패널의 제조 및 평가 ...90
• 2. 경량콘크리트 패널의 제조 및 실험결과 분석 ...92
• 가. 불연성 경량콘크리트 패널 평가 및 분석 ...96
• 나. 본 개발기술의 평가항목 대비 결과 ...101
• 제8장. 경량콘크리트 패널 시스템 제언 ...102
• 제9장. 경량콘크리트 패널 벽체 시스템의 개발 방향 ...105
• 참고문헌 ...108
• 부록 : 경량콘크리트 패널 시험성적서 ...111