초록 ▼

개발 목적 및 필요성
수조에 낙하시켜 냉각하는 습식 바텀애시와 달리 타공된 벨트에 낙하시킨 후상온의 공기를 지속적으로 공급하는 방식으로 냉각한 건식공정 바텀애시를 원료로 사용하여 소성반응에 의해 제조하는 현행 경량골재에 비하여 매우 환경친화적이고 경제적인 경량골재를 개발하고, 건식공정 바텀애시 및 파쇄 과정에서 발생하는 미세립분을 활용하여 인공지반 녹화용 인공토양을 개발하는 것임.

연구개발 결과
1. 1차년도 건식공정 바텀애시를 이용한 저밀도 건설 소재 생산 기술 개발
본 연구개발을 수행하기 위하여 석탄

개발 목적 및 필요성
수조에 낙하시켜 냉각하는 습식 바텀애시와 달리 타공된 벨트에 낙하시킨 후상온의 공기를 지속적으로 공급하는 방식으로 냉각한 건식공정 바텀애시를 원료로 사용하여 소성반응에 의해 제조하는 현행 경량골재에 비하여 매우 환경친화적이고 경제적인 경량골재를 개발하고, 건식공정 바텀애시 및 파쇄 과정에서 발생하는 미세립분을 활용하여 인공지반 녹화용 인공토양을 개발하는 것임.

연구개발 결과
1. 1차년도 건식공정 바텀애시를 이용한 저밀도 건설 소재 생산 기술 개발
본 연구개발을 수행하기 위하여 석탄재의 국내·외 현황 조사 및 특성분석과 저밀도 골재 개발을 위한 국내·외 경량골재에 관한 현황 조사 및 특성을 분석하고, 건식공정 바텀애시의 저밀도 소재로서 가공 기술을 개발하기 위하여 입형 개선을 위한 최적 가공 설비로서 임팩트 크러셔와 표면 개선을 위한 최적 가공 설비로서 마쇄기를 도출함.

저밀도 소재의 입도별 분급 기술을 개발하기 위하여 분급 기술 현황과 각각의 분급기술의 장단점 등의 특성을 분석한 후 효율적 입도 선별을 위한 분급설비를 도출하고, 최적의 운전 조건을 도출함.

저밀도 소재로서 건식공정 바텀애시의 기초 특성을 분석하고자 형상 및 물리적이 특성과 화학적인 특성을 분석하고, 공극분포, 형상, 크기 등을 정량화 하여 공극 특성에 따른 경량골재로서의 특성을 규명함.

2. 2차년도 친환경 저밀도 건설용 소재의 건설공학적 품질 평가
개발된 저밀도 건설용 소재의 건설공학적 품질 수준을 검토하기 위하여 국내·외 인공경량골재와의 물리, 화학적 특성과 환경위해성 비교 평가함.
개발된 저밀도 소재를 사용한 모르타르에 대하여 가공 및 함수조건, 저밀도 소재의 대체율 조건, 입도 조건에 따른 특성을 평가하고, 콘크리트의 특성 평가를 위하여 다양한 가공법에 따른 콘크리트의 특성, 물시멘트비에 따른 콘크리트의 특성, ACI 배합설계 기준으로 제조된 인공경량골재와 저밀도 소재 콘크리트의 비교 분석을 진행함.

3. Pilot plant에 의한 시제품 생산 및 평가
저밀도 건설용 소재의 시제품 생산을 위하여 Pilot plant를 운영하고, 운영간 발생하는 문제점을 분석하여 개선안을 제시하고, 운영 매뉴얼을 제작 함. 또한 저밀도 소재 제조 과정에 대한 Material balance 와 Energy balance를 분석함.
최종 생산된 시제품에 대하여 물리화학적 특성을 분석하고, 모르타르 적용 특성 및 콘크리트 적용 특성을 비교 분석함.

저밀도 건설용 소재의 품질기준과 평가 방법 및 적용 조건과 납품시 표시방법에 대하여 건식공정 바텀애시 콘크리트용 저밀도 골재 및 건식공정 바텀애시 콘크리트 제품 제조용 저밀도 골재로서의 품질관리 지침(안)을 제시함.

성능사양 및 기술개발 수준
∙저밀도 골재
- 강열감량 ; 1%이하
- 염화물량 ; 0.01g/㎤ 이하
- 골재의 단위용적질량 (느슨한 상태) ; 800㎏/㎥이하
- 콘크리트의 압축강도 ; 40 이상
- 콘크리트의 단위용적질량(기건조건) ; 1,800㎏/㎥ 이하

∙인공토양
- 투수계수 (배수재) ; 3.0*10^-3㎝/sec 이상
- 투수계수(육성토양) ; 0.4*10^-3 ㎝/sec이상
- pH(1:5v/v, 육성토양) ; 55~7.0
- EC(1:5 v/v) 1.2이하 dS/m

활용계획
1차 구조용 경량골재로서 활용하며 추가적으로 레미콘용 경량골재, 콘크리트
2차 제품용, 내화 모르타르용 등 건설용 자재로서 활용하고, 또한 인공지반 녹화용 인공토양 외 콘크리트용 혼화재, 시멘트용 원료 및 원예용 토양과 상토비료용 원료 등으로 활용한 계획임.

( 출처 : 요약서 5p )

Abstract ▼

Ⅳ. Results
1. 1^st Year : Development of low-density construction material using dry-process bottom ash
In order to conduct the present research and development, the current status and characteristics of domestic and overseas cinder and lightweight aggregates were analyzed for develo

Ⅳ. Results
1. 1^st Year : Development of low-density construction material using dry-process bottom ash
In order to conduct the present research and development, the current status and characteristics of domestic and overseas cinder and lightweight aggregates were analyzed for developing low-density aggregates. To develop the technology for processing dry-process bottom ash into a low-density material, an impact crusher as the optimum processing equipment for improving granular form and a rolling crusher as the optimum processing equipment for improvement surfaces are required.

To develop a particle sorting technology for the low-density material, the current status of sorting technology and their strengths and weaknesses must be analyzed, after which the sorting equipment for efficient particle sorting and the optimum operation conditions must be established.

2. 2^nd Year : Construction Engineering Qualtiy Assessment of the Eco-Friendly Low-Density Construction Material
In order to review the level of construction engineering quality of the low-density construction material developed, a comparative assessment was made with the physical and chemical characteristics and the environmental risk of the domestic and overseas artificial lightweight aggregates.

The characteristics of the mortar which uses the developed low-density material were assessed according to the processing and moisture conditions, the replacement rate conditions of the low-density material, and the particle conditions. In order to assess the characteristics of the concrete, a comparative analysis was conducted between low-density material concrete and the artificial lightweight aggregates manufactured based on ACI mix design and concrete characteristics depending on water-cement ratio.

3. 3^rd Year : Test Product Production and Assessment by Pilot Plant
To produce test products using low-density construction material, a pilot plant is operated, an analytical improvement plan for the issues that occur during its operation are presented, and a operational manual is produced. Furthermore, an analysis is made in regards to the material balance and the energy balance of the low-density material manufacturing process.

The physical and chemical characteristics of the final test product are analyzed and the mortar application characteristics and the concrete application characteristics are compared and analyzed.

In regards to quality standards, assessment methods, application conditions and marking methods for delivery, a quality management guideline is presented for dry-process bottom ash concrete low-density aggregates and dry-process bottom ash concrete product manufacturing low-density aggregates.

( 출처 : SUMMARY 21p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 서 ... 5
• 요 약 문 ... 9
• SUMMARY ... 17
• 목차 ... 25
• 표목차 ... 26
• 그림목차 ... 29
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 37
• 1-1. 연구개발 목적 ... 39
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 40
• 1-3. 연구개발 범위 ... 55
• 2. 국내·외 기술개발 현황 ... 61
• 2-1 해외 기술개발 동향 ... 63
• 2-2 국내 기술개발 동향 ... 68
• 2-3 국내·외 시장 동향 ... 71
• 2-4 국내·외 관련 분야 특허 동향 ... 76
• 3. 연구수행내용 및 결과 ... 85
• 3-1. 연구개발의 내용(범위) 및 최종목표 ... 87
• 3-2. 연구개발 결과 및 토의 ... 90
• 3-3. 연구개발 결과 요약 ... 349
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 363
• 4-1. 목표달성도 ... 365
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 367
• 5. 연구결과의 활용계획 등 ... 369
• 5-1 연구 결과의 활용 방안 ... 371
• 5-2 타 연구에의 응용 ... 372
• 5-3 기업화 추진 방안 ... 372
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 373
• 7. 연구개발결과의 보안등급 ... 377
• 8. NTIS에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 381
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실등의 안전조치 이행실적 ... 385
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 389
• 11. 기타사항 ... 393
• 12. 참고문헌 ... 397
• 부 록 ... 405
• 끝페이지 ... 420