초록 ▼

최근 순환골재의 생산 및 처리기술이 발달함에 따라 한국산업규격(KS) ‘콘크리트용 재생골재(KS F 2573)'의 1종 재생골재 및 2005년 건교부에서 제정한 순환골재품질기준을 만족하는 순환굵은골재 및 순환잔골재의 생산이 가능해짐으로서 순환골재의 현장 적용에 대한 시발이 되고 있으며, 공학적 성질 및 파괴메카니즘 규명 등에 대한 국내연구가 활성화 하는 계기가 되고 있다. 이로부터 폐콘크리트로부터 얻어지는 순환골재의 효과적인 사용을 위한 제도적인 노력이 활발히 이루어지고 있다. 2003년 12월에 제정된 ‘건설폐기물 재활용 촉진에

최근 순환골재의 생산 및 처리기술이 발달함에 따라 한국산업규격(KS) ‘콘크리트용 재생골재(KS F 2573)'의 1종 재생골재 및 2005년 건교부에서 제정한 순환골재품질기준을 만족하는 순환굵은골재 및 순환잔골재의 생산이 가능해짐으로서 순환골재의 현장 적용에 대한 시발이 되고 있으며, 공학적 성질 및 파괴메카니즘 규명 등에 대한 국내연구가 활성화 하는 계기가 되고 있다. 이로부터 폐콘크리트로부터 얻어지는 순환골재의 효과적인 사용을 위한 제도적인 노력이 활발히 이루어지고 있다. 2003년 12월에 제정된 ‘건설폐기물 재활용 촉진에 관한 법률’의 제정은 건설폐기물의 처리 및 재활용에 대한 기존 법률의 근거 규정을 종합적으로 분석, 검토하여 건설 폐기물 관련 단일 법률을 입법화하여, 일시에 다량 발생하는 건설폐기물을 친환경적으로 적정처리하고, 천연골재의 대채자원으로 활용가능한 양질의 순환골재 생산을 유도하고, 국가를 당사자로 하는 계약에 관한 법률의 적용을 받는 발주자를 대상으로 순환골재의 사용 의무화 등 필요한 근거규정을 마련함으로써 골재의 공급을 안정적으로 확보하여, 국가 자원의 효율적이용과 국민경제 발전과 공공복리 증진에 기여하고자 하는 노력으로 이에 대한 관련고시와 시행령이 2005년에 공시되었다. 건설교통부에서는 2005년 순환골재품질기준을 제정하였으며, 이를 바탕으로 환경부와 건설교통부에서는 공공공사에 순환골재를 10% 이상 의무적으로 사용하도록 하고 있다. 또한 순환골재 품질인증 제도가 도입되는 2007년 이후에는 도로기층용 및 콘크리트용, 콘크리트 제품 제조용 등에 까지 의무사용을 하도록 추진계획하고 있다. 또한 순환골재의 품질을 확보하기 위한 품질인증제도의 도입에 필요한 인증기준, 관리방법 및 절차 등을 마련하기 위해 ‘순환골재 품질인증 및 관리에 관한 규칙 제정(안)’도 입법 예고되었다. 이처럼 정부도 정책적으로 순환골재의 사용에 대한 적극적인 노력을 추진하고 있다. 사회적, 기술적, 제도적으로 폐콘크리트로부터 얻어지는 순환골재를 활용한 순환골재콘크리트의 사용에 대한 기반이 마련됨으로써, 그동안 저부가가가치용도로 활용되어진 순환골재에 대하여 폐콘크리트로부터 얻어지는 순환골재의 고부가가치 자원화를 위한 기술개발에 대한 적극적인 노력이 필요한 실정이다. 따라서 순환골재의 사용에 대한 부정적인 인식을 극복하고, 보다 적극적인 순환골재의 사용을 유도하기 위해서는 보다 다양한 순환골재의 사용처에 대한 연구가 필요하다. 순환골재의 다양한 콘크리트 분야로의 확대를 위하여서는 순환골재콘크리트를 구조부재로서 활용하는 것과 다양한 프리캐스트 공장제품으로 개발하고 실용화를 위한 연구와 그에 따른 배합연구가 수행되어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 순환골재의 사용처의 확대방안을 마련하기 위한 연구의 일환으로 원심다짐방식을 이용한 프리캐스트 제품으로 생산되는 원심력콘크리트 제품으로 순환골재의 적용성을 검토하고, 순환골재콘크리트의 배합특성에 대하여 검토하고자 하였다. 이에 본 연구의 최종목표는 순환골재를 사용한 콘크리트 제품을 개발하는 것으로써, 주요 연구내용은 순환골재를 사용한 콘크리트 제품의 개발과 개발된 제품의 품질에 따른 실용화를 위한 방안 마련하는 것으로 설정하였으며 본 연구를 수행함에 따른 각 차년도의 주요 연구내용은 다음과 같다.
■ 1차년도
1차년도의 주요연구내용은 기존의 프리캐스트 제품의 성능검증 및 성능개 선방안 연구이다. 이를 위해 주관연구기관에서는 프리캐스트 공장제품의 생산현황 및 구조상세 조사, 프리캐스트 공장제품의 접합부 구조해석을 통한 거동 분석, 시험변수 선정 및 시험체 설계, 프리캐스트 바닥판 및 암거시험체 단면 결정을 위한 구조해석을 수행하고, 위탁연구기관에서는 순환골재 실태조사, 지역별 순환골재의 품질평가, 순환골재의 요구성능 연구, 순환골재콘크리트의 기초적 특성 연구를 수행하였다.
■ 2차년도
2차년도의 주요연구내용은 콘크리트 구조부재 개발Ⅰ의 연구이다. 이를 위해 주관연구기관에서는 순환골재를 사용한 고강도의 원심력콘크리트의 강도특성 검증, 순환골재와 Fiber를 혼입한 섬유보강원심력콘크리트의 특성 검증 및 성능향상방안 검토, 순환골재 및 섬유의 혼입사용에 대한 원심력콘크리트의 구조체로서의 적합성 평가, 지하박스 암거 시험체의 단면 결정을 위한 정밀구조해석을 수행하였고, 위탁연구기관에서는 배합요인에 따른 순환골재콘크리트의 물리적 특성 연구, 순환골재를 사용한 콘크리트의 구조체로서 활용하기 위한 강도증진 방안 연구, 순환골재를 사용한 2차 콘크리트 제품과 순화골 재콘크리트의 제조를 위한 성형 및 양생방법 연구를 수행하였다.
■ 3차년도
3차년도 주요연구내용은 콘크리트 구조부재 개발Ⅱ의 연구이다. 이를 위해 주관연구기관에서는 순환골재를 혼입한 원심력콘크리트파일 제품에 대한 구조시험, 순환골재를 혼입한 원심력콘크리트의 현장적용성 평가, 실용화 방안연구, 일반골재사용 프리캐스트 제품의 생산 시스템 검토, 순환골재의 생산설비 및 품질현황 분석, 순환골재 사용에 따른 경제성 분석, 순환 콘크리트 프리캐스트 공장 제품 생산 시스템 제안을 수행하였고, 위탁연구기관에서는 암거 모형 시험을 통한 정적 구조성능 평가, 암거 접합부 모형 시험을 통한 접합부 성능 평가, 지중암거의 설계 변수에 따른 유한 요소 해석, 설계 및 시공 단면 결정, 천연골재 및 순환골재 콘크리트의 구조거동 비교 분석, 실용화 방안 연구, 순환골재를 사용한 콘크리트으 구조체로서 활용하기 위한 내구성 향상 방안 연구, 순환골재를 사용한 2차 콘크리트 제품의 현장 적용성 검토, 시공관리 및 품질관리 방안 연구를 수행하였다.

Abstract ▼

Recently, as the producing and disposing skill of recent recycled concrete aggregatehas developed. it became possible to produce the recycled concrete aggregate(KS F 2573)type 1 for recycled aggregate of Korean Industrial Standard(KS) and coarse and the fine recycled concrete aggregate meeting the r

Recently, as the producing and disposing skill of recent recycled concrete aggregatehas developed. it became possible to produce the recycled concrete aggregate(KS F 2573)type 1 for recycled aggregate of Korean Industrial Standard(KS) and coarse and the fine recycled concrete aggregate meeting the recycled concrete aggregate quality standards regulated by the Ministry of Construction and Transportation, it becomes the first departure for applying the recycled concrete aggregate to its field and the chance for the domestic research to be active on the looking into the mechanical characteristics and the failure mechanism. In addition, the systematic efforts are actively being made for the efficient use for the recycled aggregate obtained through this. The enactment of the Act on Promoting the Recycling Constructive Wastes established in Dec. 2003 was announced in public with its enforcement decree in an effort to make a contribution to the development of national economy and the improvement of the public weal, legalizing the related single law to the constructive wastes after analyzing and reviewing its basis regulations of the existing laws on constructive wastes, disposing the constructive wastes generated in large quantities at a time, inducing the production of the good quality recycled available as the alternative resources, and securing the supply of aggregate by providing the necessary basis regulations including imposing the use of recycled concrete aggregate for the orderers who are under the application of the law on the contract with government. The Ministry of Construction and Transportation enacted the Recycled Concrete Aggregate Quality Standards in 2005, and based on this, the Ministry of Environment and the Ministry of Construction and Transportation requires more than 10% of the recycled concrete aggregate to be used. And after the 2007 when the quality authentication for recycled concrete aggregate is induced, they plan that the obligatory use will be applied to the subbase of road, concrete, and the concrete products manufacturing. In addition, to arrange the authentication standards, management methods and procedures needed for inducing the quality authentication system to secure recycled concrete aggregate, 'the Regulation Enactment (Proposal) on Recycled Aggregate Quality Authentication and Management' also was forenoticed for the enactment. In this manner, the government is directing its effort to use the recycled in policy. As the basis for the recycled aggregate concrete using the recycled concrete aggregate obtained from the wasted concrete socially, technologically, and systematically is provided, as the case stands, we need to make an endeavor to develop the technology for making high value added-resourcelized the recycled concrete aggregate got from the wasted concrete, for the recycled concrete aggregate used for the law value added all the while. Thus, to get over the negative acknowledgement of recycled concrete aggregate and to induce the more active use of recycled concrete aggregate, the study on more various uses for recycled concrete aggregate is required. For the extension to the diverse concrete fields of recycled concrete aggregate, the study on the use of the recycled concrete aggregate concrete as the structure member and on the development into the many kinds of precast products in factory, and the study to practical use and on the mixture need to be conducted. Therefore, in this study, we tried to review the applicability of recycled concrete aggregate with spun concrete products produced in the precast ones using the centrifugal force compacting method as a part of the use of recycled concrete aggregate, and the mixture characteristics of recycled concrete aggregate. Accordingly, the final purpose of this study is to develope the concrete products using recycled concrete aggregate, and the main contents of this study is to develop the concrete products using recycled concrete aggregate and to provide the method to the practical use upon the quality of the developed products. The main investigating contents for each next year in conducting this study are as follows.
■ 1st Year
The main investigating content in 1st year is the performance verification and the study on the performance improvement of the existing precast products. For this, the supervising research institute performed the investigation of the production status of precast products in factory and the structure specification, the behavior analysis through structure analysis of the joints for precast products in factory, the selection of a test variable and the design of a test specimen, the structure analysis for deciding the precast baseplate and the profile of a culvert test specimen, and the sponsored research institute carried out the investigation of recycled concrete aggregate, the quality evaluation of logical recycled concrete aggregate, the study on demanding performance of locational recycled concrete aggregate, and the study on the basic characteristics of recycled aggregate concrete.
■ 2nd Year
The main investigating content in 2nd year is the study on the Development of the concrete structure member Ⅰ. For this, the supervising research institute performed the verification of strength characteristics of centrifugal forced concrete with high strength using the recycled concrete aggregate, the verification and performance improvement of the characteristics of recycled concrete aggregate and the fiber enforced and centrifugal forced concrete that fiber has been mixed and inserted, the evaluation of the adaptability as the centrifugal forced concrete structures for the mixed inserted use of recycled concrete aggregate and fiber, the specific structure analysis for deciding the profile of culvert test specimen of box structure, and the sponsored institute carried out the study on the physical characteristics of recycled aggregate concrete upon mixture factors, the study for the method to improve the strength in order to utilize it as the concrete structure using the recycled concrete aggregate, the study on pre-casting and curing for producing the 2nd concrete products and recycled aggregate concrete using recycled concrete aggregate.
■ 3rd Year
The main investigating content in 3rd year is the study on the development of the concrete structure member Ⅱ. For this, the supervising research institute performed the structure test for spun high strength concrete pile, the evaluation of field adaptability for spun high strength concrete pile mixed and inserted with recycled concrete aggregate, the study to its practical use, the review of the production system of precast products using material aggregate, the analysis of the production facility and quality status of recycled concrete aggregate, the analysis of efficiency upon the use of recycled concrete aggregate, and the production system proposal of precast products in factory, and the sponsored research institute carried out the evaluation of static structure performance through box structure model test, the evaluation of joints performance through box structure joint model test, the analysis of the limited factor upon the design variable of box structure, the decision of the profile for design and construction, the comparison and analysis of the structure behavior of natural and recycled concrete aggregate, the study on the method to practical use, the study on the method of duration improvement to use it as the concrete structure using recycled concrete aggregate, the review of field adaptability of the 2nd concrete products using recycled concrete aggregate, and the study on construction management and quality management.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...6
• 요약문 ...8
• ABSTRACT ...14
• CONTENTS ...22
• 목차 ...26
• 표목차 ...28
• 그림목차 ...32
• 제 1 장 서론 ...40
• 제 1절 연구개발 목적 ...40
• 제 2절 연구개발 필요성 ...41
• 제 2 장 국내 외 기술개발 현황 ...44
• 제 1절 국외 ...44
• 제 2절 국내 ...46
• 제 3절 유사기술과의 차별성 ...47
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ...50
• 제 1절 순환골재를 사용한 고강도 원심력콘크리트파일제품 개발 [주관연구기관 : 한양대학교] ...50
• 1. 원심력콘크리트 파일 ...50
• 2. PHC파일 제조방법 ...59
• 3. 순환골재를 사용한 원심력콘크리트의 강도 특성 분석 ...63
• 4. 순환골재 및 Fiber를 사용한 원심력콘크리트의 특성 검증 ...70
• 5. 순환골재를 사용한 원심력콘크리트 파일의 내구성 시험 ...81
• 6. 순환골재를 사용한 고강도 원심력콘크리트 파일의 구조성능 검증 및 실용화 방안 ...92
• 7 순환골재의 PHC파일 적용가능성 ? 경제성검토 ...111
• 8. 소결 ...120
• 제 2절 프리캐스트 순환골재 콘크리트 암거의 개발 [위탁연구기관 : 연세대학교] ...121
• 1. 프리캐스트 순환골재 콘크리트 암거의 구조 및 설계 ...121
• 2. 프리캐스트 콘크리트 암거의 설계 ...121
• 3. 프리캐스트 순환골재 콘크리트 암거의 구조모형 시험 ...177
• 4. 프리캐스트 순환골재 콘크리트 암거의 실용화 방안 ...228
• 5. 소결 ...262
• 제 3절 폐콘크리트의 처리 및 배합기술 개발 [위탁연구기관 : 건국대학교] ...264
• 1. 생산되는 순환골재의 품질 및 활용현황 ...264
• 2. 순환골재 콘크리트의 역학적 특성 ...279
• 3. 배합요인에 따른 특성에 관한 실험적 연구 ...297
• 4. 양생조건에 따른 순환골재 콘크리트의 특성에 관한 실험적 연구 ...313
• 5. 순환골재콘크리트의 내구 특성 ...318
• 6. 순환골재 콘크리트 공장제품의 품질 및 시공관리 ...337
• 7. 소결 ...365
• 제 4장 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도 ...366
• 제 1절 연구개발 목표 및 달성도 ...366
• 1. 연구개발 목표 ...366
• 2. 연구개발 목표대비 달성도 ...370
• 제 2절 연구개발로 인한 대외 기여도 ...373
• 1. 순환골재를 사용한 원심력콘크리트의 개발연구 ...373
• 2. 순환골재를 사용한 프리캐스트 암거의 개발 및 실용화 방안 연구 ...373
• 3. 폐콘크리트의 처리 및 배합기술의 연구 ...374
• 4. 연구활용실적 ...375
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용 계획 ...376
• 제 1절 연구개발 결과 ...376
• 1. 순환골재를 사용한 원심력콘크리트 파일 (PHC) 제품 개발 연구 ...376
• 2. 순환골재를 사용한 프리캐스트 암거의 개발 및 실용화방안 연구 ...376
• 3. 폐콘크리트의 처리 및 배합기술의 개발 연구 ...377
• 제 2절 연구개발결과의 활용계획 ...378
• 제 6 장 참고 문헌 ...382