초록 ▼

정부의 저탄소 녹색성장이라는 정책의 추진에 맞춰 친환경적이며, 산업부산물 및 폐기물들이 많이 이용되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서도 2010.05.01~2012.04.31까지 총 2년이라는 연구기간 동안 친환경적 재료인 비소성카올린과 산업부산물(폐기물)인 고로슬래그, 실리카 흄, 레드머드 등을 혼합한 저탄소 무기결합재를 사용한 친환경 패널을 개발하고자 하였다.
1차년도에는 재료선정에 따른 각각의 무기결합재 구성성분의 성분분석 및 알칼리 자극제와의 반응 메커니즘을 규명하였으며, 고로슬래그, 실리카 흄, 레드머드 등의 저탄소

정부의 저탄소 녹색성장이라는 정책의 추진에 맞춰 친환경적이며, 산업부산물 및 폐기물들이 많이 이용되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서도 2010.05.01~2012.04.31까지 총 2년이라는 연구기간 동안 친환경적 재료인 비소성카올린과 산업부산물(폐기물)인 고로슬래그, 실리카 흄, 레드머드 등을 혼합한 저탄소 무기결합재를 사용한 친환경 패널을 개발하고자 하였다.
1차년도에는 재료선정에 따른 각각의 무기결합재 구성성분의 성분분석 및 알칼리 자극제와의 반응 메커니즘을 규명하였으며, 고로슬래그, 실리카 흄, 레드머드 등의 저탄소 무기결합재 재료 및 NaOH, 등의 알칼리 자극제 선정에 따른 CaO함유량, Si/Al, 알칼리 자극제 비율 및 양, W/B, 양생조건 변화에 따른 최적배합도출 시험을 실시하였다. 최적배합 도출시험 결과, 저탄소 무기결합재의 최적배합은 CaO 30%, Si/Al 4, 알칼리 자극제 비율 50g:50g, 알칼리 자극제 양() 100g, W/B 31%, 상온 20로 도출되었다. 최적배합(저탄소 무기결합재 구성비율 고로슬래그 45%, 레드머드 37.5%, 실리카흄 17.5%)도출에 따른 패널의 성형 시스템 구축 및 성능평가를 진행하기 위해서 압출성형 방법에서 경제성 및 시공성을 고려하여 타설성형 방법으로 변경, PVA 섬유를 혼입하여 평가를 진행하였다. 저탄소 무기결합재의 압축강도 경우 약 65MPa를 나타내어 고강도화가 가능할 것으로 판단되며, PVA섬유를 혼입한 경우 휨 강도(11.6MPa) 및 인장 강도(9.7MPa)에서 우수한 성능을 나타내었다. 또한 저탄소 무기결합재의 고강도화로 인해 PVA 섬유 혼입유무와 관계없이 염화물이온 침투 저항성, 촉진 탄산화 깊이, 동결융해저항성 시험 등에서도 우수한 내구성을 보였다. 다만 지오폴리머 즉 알칼리 자극제를 사용한 무기결합재에서 나타나는 문제점인 건조 및 자기수축시험 등에서 만족할 만한 성과(고성능콘크리트 수축량 기준:0.08% 이내)가 나타나지 않아 저탄소 무기결합재의 구성성분 변경 및 MgO분말을 이용한 시험을 추가적으로 검토할 필요성이 있다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• I. 연구결과 요약문 ... 3
• II. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내·외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 4
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 5
• 5. 연구결과의 활용 계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 6
• III. 연구성과 ... 7