초록 ▼

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
□ 본 연구는 전기로 산화 슬래그 잔골재를 이용한 초속경라텍스개질 콘크리트의 제조방법과 콘크리트포장 보수전용장비를 이용한 유지보수 공법(Slag Modified Aggregate Technology Concrete, 이하 SMAT-CON)으로 콘크리트포장 유지보수에 활용되기 위해서 시공성이 우수한 공법으로 완성되도록 하고, 타 공법 및 외국의 기술에 비하여 경제성이 확보될 수 있는 기술로 완성하여 공법의 경쟁력 및 국가경쟁력에 기여할 수 있도록 하였다. 본 연구개발의 내용과 범위를 [표 1]과

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
□ 본 연구는 전기로 산화 슬래그 잔골재를 이용한 초속경라텍스개질 콘크리트의 제조방법과 콘크리트포장 보수전용장비를 이용한 유지보수 공법(Slag Modified Aggregate Technology Concrete, 이하 SMAT-CON)으로 콘크리트포장 유지보수에 활용되기 위해서 시공성이 우수한 공법으로 완성되도록 하고, 타 공법 및 외국의 기술에 비하여 경제성이 확보될 수 있는 기술로 완성하여 공법의 경쟁력 및 국가경쟁력에 기여할 수 있도록 하였다. 본 연구개발의 내용과 범위를 [표 1]과 같이 설정하였다.
(1) 최종목표
①전기로 산화 슬래그를 이용한 고성능콘크리트 개발
▪ 천연잔골재의 전기로 산화 슬래그 100% 치환
▪ 단위시멘트 및 폴리머 저감을 최적화할 수 있는 최적첨가비율 도출
▪ 한국도로공사 기준의 콘크리트포장 단면보수재 품질기준 부합
▪ 경제성을 고려한 최적배합표 도출
②부분단면보수 전용 콘크리트 칩핑장치 개발
▪ 개발된 전단면 콘크리트포장 칩핑용 차량에 부분단면보수 전용 워터블라스팅 장치를 장착할 수 있는 다목적 콘크리트포장 보수 전용장치 개발
▪ 기존의 인력에 의한 워터건 방식에서 벗어나 보다 강력한 펌프압을 이용한 부분단면보수 전용 워터블라스팅 장치 개발
③시공현장조사 및 평가
▪ 개발된 재료 및 공법의 시공성 평가
▪ 장기공용성 확보 가능성 평가
④신기술 취득
▪ 개발된 기술에 대한 객관적 평가 및 기술력 검증
▪ 사업화 추진을 위한 기본 토대 마련
▪ 보유 및 개발 기술의 법적 보호
⑤상용화
▪ 개발된 콘크리트포장보수 공법의 발주처 및 관리자 홍보
▪ 개발 기술의 법적 보호를 위한 지적재산권 확보
▪ 기존 콘크리트포장보수 수요만족을 위한 사업화 추진 실적
1차년도 연구기간 8개월
<①전기로 산화 슬래그를 이용한 고성능 콘크리트 개발>
▪ 한국도로공사 품질기준에 만족하는 고성능 콘크리트개발
▪ 기존기술대비 단위시멘트량 20% 절감
▪ 기존기술대비 라텍스첨가량 30%이상 절감
▪ 구상형 전기로산화슬래그를 이용한 고성능콘크리트 최적배합도출
▪ 한국도로공사 품질기준에 만족하는 고성능 콘크리트개발 완료
▪ 기존기술대비 단위시멘트량 20% 절감 실현(360kg/㎥→300kg/㎥)
▪ 기존기술대비 라텍스첨가량 55%이상 절감(115kg/㎥→51kg/㎥)
▪ 구상형 전기로산화슬래그를 이용한 고성능콘크리트 최적배합도출
<②부분단면 보수 전용 콘크리트 칩핑용 장치 개발>
▪ 보유기술인 전단면 콘크리트 노면 칩핑용 차량에 절삭깊이 1m, 절삭폭 60cm 수준의 부분단면 콘크리트 노면 칩핑장비 장착
▪ 보유기술인 전단면 콘크리트 노면 칩핑용 차량에 절삭깊이 1m, 절삭폭 60cm 수준의 부분단면 콘크리트 노면 칩핑장비인 Power Blasting제작 완료
<③시공현장조사 및 평가>
▪ 현장적용성 평가를 위한 시험시공 실시
▪ 시험시공 시 물성평가 및 문제점 도출
▪ 문제점 해결 및 경제성 분석
▪ 기존 보수공사 대비 재료비 20%, 전체공사비 15%이상 절감
▪ 학술발표 및 학회논문제출
▪ 홍보물 제작을 통한 공법 홍보
▪ 의왕시 부곡과선교 현장적용성 평가를 위한 시험시공 실시완료
▪ 강원도도로관리사업소 관내 국지도 70호선 시공 시 물성평가 및 문제점 도출
▪ 강원도도로관리사업소 관내 풀무2교시공 시 물성평가 및 문제점 도출
▪ 기존 보수공사 대비 40%이상 공사비 절감 실현
▪ 학술발표 2건 및 학회논문 1건 제출
▪ 홍보물 제작을 통한 공법 홍보
▪ 녹색기술 인증
2차년도 연구기간 4개월
<④건설신기술 인증>
▪ 연구결과를 이용한 건설신기술 지정 ▪건설신기술 제665호 지정
<⑤상용화>
▪ 기술검증 및 홍보를 위한 연구결과 대외홍보활동 강화
▪ 한국도로공사, 국토해양부 관리 산하교량에 적용
▪ 학술발표회 논문 2건
▪ 녹색기술대전 홍보부스 마련
▪ 한국도로공사 명도2교 적용
□ 본 연구의 각 성과달성을 위한 추진전략은 다음과 같다.
① 전기로 산화 슬래그를 이용한 고성능콘크리트 개발
- 한국도로공사에서는 2010년 무분별한 콘크리트포장 보수재의 적용에 따른 유지보수 비용의 증대 및 사용자 불편 증가를 억제하기 위하여 국내 수준에 적합한 단면보수재 품질기준을 수립하였다.
- 따라서, 본 연구에서 추가로 개발하고자 하는 콘크리트포장 단면보수재를 사업화를 위해서는 반드시 한국도로공사에서 제시한 단면보수재 품질수준을 만족하여야 하므로 이를 성과지표로 설정하였다.
기술정보수집
▪ 자체 기술연구소의 인력(기술사 1인, 박사 2명 등)으로 기술정보수집 활동 가능
▪ 주관기업은 도로 유지보수 관련 업력이 10년에 달해 풍부한 시공기술 및 장비를 보유
▪ 위탁기관 연구원을 통한 기술정보수집 활동
전문가 확보
▪ 자체 기술연구진으로 고성능콘크리트 개발업무 진행 가능
▪ 도로및공항기술사 1인, 토목품질기술사 1인, 공학박사 2인 등 풍부한 경험과 학문적 기반을 통해 콘크리트 개발업무 진행 가능
타 기관 협조방안
▪ 한국도로공사 단면보수재 품질기준 만족여부를 객관적으로 평가하기 위하여 한국건자재 시험연구소, 화학시험연구소 등의 국가공인기관을 통한 시험의뢰
▪ 첨단건설재료특성/성능 실험시설의 분산공유형 실험시설인 계명대를 활용하여 개발된 콘크리트성능평가
② 부분단면보수 전용 콘크리트 칩핑장치 개발
- 당사에서는 신기술 제427호 개발 및 적용에 있어 국내 최초로 워터제트에 의한 열화부 제거 기술과 진공흡입트럭에 의한 표면절삭이물질 제거 기술을 보유하고 있다.
- 또한, 시공성 및 경제성을 확보하기 위하여 이를 조합한 전단면 콘크리트 노면 칩핑용 차량을 개발하여 현재 적용하고 있다.
- 그러나, 콘크리트포장 보수의 부분단면 보수 시 이에 적합한 소형 워터블라스팅 및 진공흡입장비가 없어 대형 장비가 투입되어야 하는 실정이다.
- 따라서 본 추가연구과제에서는 현재 적용되고 있는 전단면 콘크리트포장 칩핑용 차량에 소형 장비를 개발, 장착함으로써 다목적 콘크리트포장 보수 전용 장치를 국내 최초로 개발하고자 한다.
기술정보수집
▪ 주관기업에서는 전단면 콘크리트포장 칩핑용 차량을 국내 최초로 개발한 기술을 보유
▪ 부분단면 보수를 위한 워터블라스팅과 진공흡입장비의 제원, 단면설계, 도면 및 지적재산권 확보
전문가확보
▪ 자체 기술연구소의 장비개발팀에서 개발업무 진행 가능
▪ 주관기업은 워터제트 및 진공흡입차량 제조기술을 확보하고 있으며 당사의 기술연구소 장비개발팀원이 국내최고의 전문가임.
③ 시공현장조사 및 평가
- 본 추가연구개발을 통해 얻어진 성과를 최종적으로 현장에 적용함으로써 공법의 완성도와 포장 공용성 증대의 효과를 검증하고자 한다.
기술정보수집
▪ 주관기업에서 현재 사업화에 성공한 건설신기술 제427호 VES-LMC의 경험과 실적을 토대로 콘크리트포장 보수 시장규모 및 흐름 등의 정보수집
▪ VES-LMC 현장팀을 활용한 유사기술 등의 정보수집
전문가 확보
▪ 주관기업은 교면재포장 및 콘크리트포장 보수 전문기관으로 다수의 포장전문가를 확보한 상태임
▪ 현장 적용 후 공용성 평가의 객관성을 위하여 대학, 연구기관 등의 도로포장 전문가를 통한 평가 고려
타 기관협조 방안
▪ 콘크리트포장은 한국도로공사, 국토해양부 관리 하의 도로이므로 시험시공을 위한 발주처 기관의 협조 필요
④ 신기술 지정
- 저탄소, 친환경 콘크리트개발과 다목적 콘크리트포장 보수 전용차량의 개발성과를 바탕으로 건설신기술을 추진하여 기술력을 검증받고 이를 사업화의 기반으로 삼고자 한다.
기술정보수집
▪ 학술발표 및 학회논문 제출을 위한 학회활동 지속
▪ 건설신기술 동향 및 신청을 위한 단계별 정보수집
전문가 확보
▪ 논문 검토 및 지적재산권 출원을 위한 대학 및 연구기관의 포장 전문가 자문 고려
⑤ 상용화
- 기술의 사업화, 상용화를 위한 건수 및 기술보호를 위한 지적재산권 출원과 홍보활동을 통해 본 기술을 널리 알리고자 한다.

Abstract ▼

While paved road system benefits user in terms of convenience, stability, and economics, accelerated erosion of the paved road caused by various reasons also increases maintenance and end-user costs. Therefore, the importance of developing materials to improve the economics by reducing the quantity

While paved road system benefits user in terms of convenience, stability, and economics, accelerated erosion of the paved road caused by various reasons also increases maintenance and end-user costs. Therefore, the importance of developing materials to improve the economics by reducing the quantity of high priced cement and performance enhancing latex while maintaining the performance of the aggregate, and to overcome the depletion of natural aggregate by providing enough byproducts has long been acknowledged in the industry. However, when applying electric arc furnace slag to the concrete, its superiority was proved but substitution ratio on the recycled aggregate was low at the 30% level and no study on the ultra rapid harding cement and polymer-modified concrete has been conducted.
The purpose of this paper is to determine the optimal mix design by substituting natural recycled aggregate for ultra rapid harding cement, VES-LMC, which was used for maintaining electric arc furnace slag recycled aggregate, estimating unconsolidated concrete feature, strength feature, durability, and also to gain understanding of its feasibility as economic material to be applied at field while enhancing the performance of existing VES-LMC. The following results were found

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 16
• CONTENTS ... 19
• 목 차 ... 20
• 그림 목차 ... 21
• 표 목차 ... 22
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 25
• 1.1 연구개발의 목적 ... 25
• 1.2 연구개발의 필요성 및 중요성 ... 27
• 1.3 연구개발 범위 ... 29
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 33
• 2.1 국외의 기술개발 현황 ... 33
• 2.2 국내의 기술개발 현황 ... 35
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 42
• 3.1 이론적 배경 ... 42
• 3.2 구조적 접근방법에 의한 검토 내용 ... 62
• 3.3 연구내용 및 결과 ... 77
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 123
• 4.1 연도별 연구목표 ... 123
• 4.2 연구개발 목표의 달성도 ... 125
• 4.3 관련분야 기술발전에의 기여도 ... 141
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 145
• 5.1 추가연구의 필요성 ... 145
• 5.2 타 연구에의 응용 ... 145
• 5.3 사업화 추진방안 ... 146
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 158
• 6.1 국외출장을 통한 해외과학기술 정보 ... 158
• 6.2 국외 콘크리트포장 보수 장비 ... 159
• 제7장 참고문헌 ... 163