초록 ▼

1. 최종목표
● 폐콘크리트 미립분의 기초자료 확보
● 폐콘크리트 미립분 분급 및 건조기술 확보
● 폐콘크리트 미립분을 사용한 콘크리트압출패널의 개발
2. 개발내용 및 결과
● 폐콘크리트 미립분 발생 현황조사
- 순환골재 생산라인 가동 1시간당 2.1$m^{3}$ 발생
- 투입 폐콘크리트 대비 약 23% 발생
- $SiO_{2}$ 함량 27~40%, CaO 함량 30~40% 존재
- 1차 스크린 : 35~72$\mu$m, 2차

1. 최종목표
● 폐콘크리트 미립분의 기초자료 확보
● 폐콘크리트 미립분 분급 및 건조기술 확보
● 폐콘크리트 미립분을 사용한 콘크리트압출패널의 개발
2. 개발내용 및 결과
● 폐콘크리트 미립분 발생 현황조사
- 순환골재 생산라인 가동 1시간당 2.1$m^{3}$ 발생
- 투입 폐콘크리트 대비 약 23% 발생
- $SiO_{2}$ 함량 27~40%, CaO 함량 30~40% 존재
- 1차 스크린 : 35~72$\mu$m, 2차 스크린 : 29~46$\mu$m, 1차 TS : 28~69$\mu$m, 2차 TS : 141~250$\mu$m, 백필터 포집분 : 13$\mu$m 의 평균입도를 가지고 있음
● 폐콘크리트 미립분의 입도별 압출성형 콘크리트 제품 개발
- 입도별로 콘크리트 압출패널의 규산질 재료로 적용을 하여 입도가 가장 큰 2차 스크린 포집분이 가장 낮은 강도특성을 나타내며, 다른 시험체들은 유사한 경향을 나타냄
- 백필터 포집분을 제외한 다른 시험체들에서 외관상 불량이 관찰되므로 분말도 3,000~4,000 $cm^{2}$/g 수준을 맞추기 위한 분쇄공정이 필요함
● 폐콘크리트 미립분 분쇄 효율 검토
- 1차스크린, 2차스크린, 1차TS, 2차TS 공정 모두 60분가량 볼밀 분쇄하여 4,000 $cm^{2}$/g 의 분말도로 맞출 수 있으며 그 이상 가동 시 분쇄효율이 떨어짐.
● 폐콘크리트 미립분을 사용한 친환경 압출성형 패널 개발
- 백필터 포집분을 규사미분에 대해 50%, 75%, 100% 치환하여 실험한 결과 50%대체율에서 KS 기준 강도특성 만족
- 시멘트 비율 증가, 섬유보강 등으로 제품안정화 가능
- 백필터 포집분을 규사미분에 대해 50% 대체한 제품의 최적배합 도출
- KS 기준에 부합하기 위해 오토클레이브 양생은 필수적으로 적용되어야 함
● 폐콘크리트 미립분을 사용한 압출성형 제품의 생산성 평가
- 습식 혼합방법의 경우 제품을 분산 시키면서 혼합시켜주는 2축 니더믹서를 사용해야 함
- 스크류의 회전속도를 조절하는 모터의 주파수는 70Hz 수준에서 가장 적합한 강도 특성 발현
- 제품의 공극을 줄여주는 진공부의 부압력의 경우 ?0.5atm 조건에서 가장 적합한 강도 특성 발현
- 폐콘크리트 미립분을 사용한 압출성형 제품의 표준화 및 최종배합의 도출
- 압출성형 시 재료의 품질관리와 공정관리에 관한 매뉴얼 작성
● 폐콘크리트 미립분을 사용한 압출성형 제품의 기능성 평가
- 단열성능의 경우 BASE시험체 0.30~0.32 W/m·K, 폐콘크리트 미립분 50% 치환한 시험체의 경우 0.29~0.33 W/m·K 으로 유사한 성능 발휘
- 내화성능의 경우 BASE시험체 32분, 폐콘크리트 미립분 50% 치환한 시험체 34분간 내화성능 만족
- 촉진 내후성 시험의 경우 두 시험체 모두 이상 없음의 결과를 얻음
● 개발제품의 TEST BED에 의한 현장 적용성 평가
- 폐콘크리트 미립분 50% 치환 압출성형 패널과 BASE 압출성형 패널 모두 TEST BED에서 동등한 성능 발휘
- 폐열을 이용한 폐콘크리트 미립분 건조시스템 TEST BED를 통해 건조 전·후시료의 물성 검토 및 시험의 표준화
3. 사업성과
○ 기술적 성과
● 순환골재의 고품질화로 발생량이 증가하고 있는 폐콘크리트 미립분의 재활용처 확보
● 폐콘크리트 미립분의 재활용에 따른 폐기물 처리비용의 감소로 참여기업 경쟁력 향상
● 규사미분을 폐콘크리트 미립분으로 대체하여 사용하므로 자원소모를 절감시켜 환경보호 효과
● 폐기물 재활용으로 인한 생산제품의 친환경마크 획득으로 참여기업의 경쟁력 강화
● 폐열을 이용한 건조기술 개발로 폐콘크리트 미립분 물성의 안정화 및 타 재료에 적용이 가능하므로 참여기업경쟁력의 강화
● 폐열을 이용한 건조 폐콘크리트 미립분을 상품화 하기 위한 실제 플랜트 설치중
○ 경제적 성과
● 순환골재 생산 부산물인 폐콘크리트를 재활용함으로 인하여 기존의 매립처리비용 감소
● 폐콘크리트 미립분을 입도별 정선하여 건조 후 판매하여 연간 1억7백만원 가량의 매출 증대 가능
● 콘크리트 압출패널에서 평균 36% 의 비율을 차지하고 있는 규사미분의 사용 절감으로 제조원가 절감
● 폐콘크리트 미립분을 규사미분에 대해 50% 중량비 대체하여 사용하는 경우 바닥재생산라인에서 연간 2,400만원 원가 절감가능.
● 패널, 바닥재 등 타 제품에 적용 시 두 배 이상의 원가절감효과를 기대할 수 있음
● 원가 절감, 친환경 마크 획득 등으로 인한 경쟁력확보로 매출증대 효과 기대
○ 사회적 성과(일자리 창출 등)
● 개발기술의 적용에 의한 제품 원가 절감효과를 매출 및 이윤증대로 연결하면 기업의 재무 건전성을 향상시켜 신규 인력 채용하는 것이 가능할 것으로 판단됨.
● 폐열을 이용한 건조 폐콘크리트 미립분 생산 기술로 인한 기업의 매출 증가로 신규인력 채용 가능
4. 향후추진계획
● 개발 기술을 활용하여 다양한 제품군에 적용
● 품질 및 가격 경쟁력을 활용한 시장점유율 확대

목차 Contents

• 사업비 사용실적 보고서 ...1
• 개발결과의견서 ...20
• 최종보고요약서(초록) ...22
• 목차 ...26
• 제1장 서론 ...27
• 제1절 연구의 개요 ...27
• 제2절 연구의 필요성 및 중요성 ...28
• 제3절 국내.외 관련 기술의 현황 ...33
• 제4절 국내.외 시장 규모 ...35
• 제2장 과제개발 내용 및 방법 ...36
• 제1절 폐콘크리트 미립분 발생 현황 조사 ...36
• 제2절 폐콘크리트 미립분을 입도별 압출성형 콘크리트 제품 개발 ...42
• 제3절 폐콘크리트 미립분을 사용한 친환경 압출성형 패널 개발 ...51
• 제4절 폐콘크리트 미립분을 사용한 압출성형 제품의 생산성 평가 ...57
• 제5절 폐콘크리트 미립분을 사용한 압출성형 제품의 기능성 평가 ...76
• 제6절 개발제품의 TEST BED에 의한 현장 적용성 평가 ...81
• 제3장 사업성과 ...94
• 제1절 기술 및 산업적 성과 ...94
• 제2절 경제적 성과 ...94
• 제3절 연구 성과 ...96
• 제4장 결론 ...97
• 제1절 결론 ...97
• 제2절 향후 계획 ...100
• 부록 목차 ...101
• 부록 1. 제품검사 성적서 ((주) 익성텍) ...102
• 부록 2. 촉진 내후성 시험 성적서 ...103
• 부록 3. 내화시험 성적서 (WCP 50% 사용) ...104
• 부록 4. 내화시험 보고서 (WCP 50% 사용) ...105
• 부록 5. 내화시험 성적서 (BASE, WCP 미사용) ...118
• 부록 6. 내화시험 보고서 (BASE, WCP 미사용) ...119
• 부록 7. 물질안전 보건자료 (MSDS) ...132
• 부록 8. 지적재산권 (특허 #1) ...135
• 부록 9. 지적재산권 (특허 #2) ...140
• 부록 10. 폐열 이용 미립분 건조 실증화 플랜트 (도면) ...142
• 부록 11. 폐열 이용 미립분 건조 실증화 플랜트 (계약서) ...145