보고서 정보
주관연구기관 |
군산대학교 Kunsan National University |
연구책임자 |
양인환
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참여연구자 |
김경철
,
신재혁
,
김영준
,
주인섭
,
정준영
,
안슬기
,
이정환
,
전병관
,
박지훈
,
박경민
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2017-06 |
과제시작연도 |
2016 |
주관부처 |
환경부 Ministry of Environment |
등록번호 |
TRKO201800037810 |
과제고유번호 |
1485013742 |
사업명 |
환경산업선진화기술개발사업 |
DB 구축일자 |
2018-09-01
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키워드 |
순환골재.콘크리트.재료특성.지침.시공.recycled aggregate.concrete.material property.guideline.construction.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201800037810 |
초록
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개발 목적 및 필요성
건설폐기물 증가에 따라 순환골재의 효율적인 활용 필요성이 대두되고 있으나, 대부분의 순환골재는 도로용으로 주로 활용되고 있으며, 콘크리트 제조 및 제품 분야에는 제한적으로 사용되고 있음. 따라서, 본 연구목적은 순환골재의 품질등급 별 대량 활용을 위해 순환골재콘크리트의 재료 및 구조성능을 평가하고 이를 토대로 사용지침을 제시하는 것이다.
연구개발결과
본 연구의 주요개발결과는 다음과 같다.
- 순환굵은골재 치환율 및 품질변화에 따른 순환골재 콘크리트의 역학적 특성 분석
- 플라이
개발 목적 및 필요성
건설폐기물 증가에 따라 순환골재의 효율적인 활용 필요성이 대두되고 있으나, 대부분의 순환골재는 도로용으로 주로 활용되고 있으며, 콘크리트 제조 및 제품 분야에는 제한적으로 사용되고 있음. 따라서, 본 연구목적은 순환골재의 품질등급 별 대량 활용을 위해 순환골재콘크리트의 재료 및 구조성능을 평가하고 이를 토대로 사용지침을 제시하는 것이다.
연구개발결과
본 연구의 주요개발결과는 다음과 같다.
- 순환굵은골재 치환율 및 품질변화에 따른 순환골재 콘크리트의 역학적 특성 분석
- 플라이애시를 사용한 순환골재 콘크리트의 재료 특성 분석
- 순환골재 콘크리트의 휨거동 및 강도 특성 평가 및 분석
- 순환골재 콘크리트의 휨강도 모델 개발
- 순환골재 콘크리트 대량 활용을 위한 사용지침 개발
- 순환골재 콘크리트 대량 활용을 위한 KS 개정(안) 제시
성능사양 및 기술개발 수준
- 순환골재의 밀도와 흡수율에 따른 품질 별 재료 특성평가기술 확보
- 압축강도 35 MPa 수준의 순환골재 콘크리트의 배합 및 제조기술 개발
- 순환골재의 품질등급 별(H 및 N등급)을 고려한 순환골재 콘크리트 사용지침 제시
활용계획
- 순환골재의 품질등급 및 적용가능 범위를 포함한 KS기준 개정(안)과 사용지침을 개발하여 순환골재를 대량 활용할 수 있는 제도적 근거를 마련함으로써 순환골재 콘크리트의 사용 확대를 도모한다.
- 고품질 순환골재를 혼입한 콘크리트는 레미콘으로 제조하여 다양한 토목 및 건축구조물 등에 적용한다.
- 순환골재를 콘크리트 수로관, 하수관, 오수관, 맨홀, 조립식 PC 박스 등의 콘크리트 2차 제품 생산활동에 개발기술을 적용하여 콘크리트 2차 제품 생산 활성화를 추구한다.
- 기존의 천연골재 콘크리트를 순환골재콘크리트로 대체한 콘크리트 설계, 생산 및 시공 기술을 토대로 녹색기술인증, 녹색기술제품, 환경신기술 등의 인증 취득 활동이 증가하고 친환경 건설 제품시장의 확대를 추구한다.
- 순환골재는 건설폐자원을 재활용하는 친환경 건설자원이며, 포러스 콘크리트, 식생 콘크리트 및 경량 콘크리트와 같은 환경 친화성 콘크리트로의 활용이 가능하다.
( 출처: 요약서 3p )
Abstract
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Ⅳ. Results
1. Investigation of domestic and foreign technology for recycled aggregate concrete
Domestic and foreign technology for recycled aggregate concrete was investigated. In domestic KS specification, the requirements of RA is the same as that of natural aggregate. Meanwhile, the quality
Ⅳ. Results
1. Investigation of domestic and foreign technology for recycled aggregate concrete
Domestic and foreign technology for recycled aggregate concrete was investigated. In domestic KS specification, the requirements of RA is the same as that of natural aggregate. Meanwhile, the quality of RA in foreign specifications is classified according to its material property such as high-level, middle-level, and low-level recycled aggregate.
2. Material test of recycled aggregate concrete and evaluation of its material properties
In the current KS F 2573, compressive strength of recycled aggregate concrete should be smaller than 27 MPa, and the contents of RA smaller than 30%. In this study, to investigate the mechanical properties of recycled aggregate concrete beyond the requirements from KS F 2573, material test of recycled aggregate concrete with compressive strength of more than 50 MPa was performed. Compressive strength of concrete, elastic modulus, splitting tensile strength, and fracture modulus was investigated in detail.
3. Investigation of mechanical properties of recycled aggregate concrete at various contents of recycled aggregate
Mechanical properties of recycled aggregate concrete at various recycled aggregate contents of 0, 30, 50, 50, and 100% was investigated. When the content of recycled aggregate was 30%, compressive strength of concrete, elastic modulus, splitting tensile strength, and fracture modulus of RAC decreased by 3~8% compared with natural aggregate. In addition, when the content of recycled aggregate was 50%, compressive strength of concrete, elastic modulus, splitting tensile strength, and fracture modulus of RAC decreased by 6~14% compared with natural aggregate. Therefore, it would be more reasonable to use the content of up to 50% for recycled aggregate, which can activate the use of recycled aggregate.
4. Investigation of mechanical properties of recycled aggregate concrete at various density and absorption of recycled aggregate
In the current KS F 2573, density of greater than 2.5 g/cm3 and absorption of smaller than 3% for recycled aggregate are required. In this study, the mechanical properties of recycled aggregate concrete beyond the requirements from KS F 2573 was investigated. It is suggested that recycled aggregate satisfying the current KS F 2573 requirements is classified into high(H)-level aggregate, and recycled aggregate with the density of greater than 2.4 g/cm3 and absorption of smaller than 5% for recycled aggregate is classified into normal(N)-level aggregate.
5. Investigation of mechanical properties of recycled aggregate concrete containing fly ash
Mechanical properties of recycled aggregate concrete containing fly ash was investigated because fly ash is eco-friendly construction material produced from by-products in power plants. The decrease of compressive strength of concrete containing fly ash of 15% was not significant compared with that of concrete without fly ash. However, the decrease of compressive strength of concrete containing fly ash of 30% was significant compared with that of concrete without fly ash. Therefore, it is suggested that recycled aggregate concrete containing fly ash content of up to 30% would be reasonable if it is used.
6. Structural test recycled aggregate concrete beams subjected to bending and its structural performance evaluation
Large-scale recycled aggregate concrete beams were fabricated and tested under flexure.
Cracking patterns, bending behavior, ductility index, and bending capacity was investigated. Bending capacity of recycled aggregate concrete beams was similar to that of natural aggregate concrete beams. Mid-span deflection of RAC beams at the ultimate state was greater than that of natural aggregate concrete(NAC) beams. It resulted from the decrease of elastic modulus of RAC beams compared with NAC beams because the more elastic modulus of concrete beams decrease, the more deflection at the ultimate state increase.
7. Evaluation of flexural capacity of RCA concrete beams
Compressive stress distribution was modeled with equivalent rectangular stress block. Based on the rectangular stress block, strength design method and limit state design method was used to evaluate the bending capacity of RCA concrete beams. Mean value of the ratios of test result to analytical result using strength design method was 1.20, and that of the ratios of test result to analytical result using limit state design method was 1.21. It represents that the analytical results using the current codes is conservative.
8. Development of KS specifications for recycled aggregate concrete
The content of recycled aggregate is limited up to 30% in the current KS F 2573. It is suggested in the revision for the curent KS F 2573 that the content of recycled aggregate with H-level or N-level can be used up to 50%
9. Development of guideline for recycled aggregate concrete
Two levels of recycled aggregate is suggested in the guideline. Recycled aggregate with the density of greater than 2.5 g/cm3 and absorption of smaller than 3% is classified into H-level aggregate, meanwhile recycled aggregate with the density of greater than 2.4 g/cm3 and absorption of smaller than 5% is classified into N-level aggregate. Details of production of recycled aggregate and mixing, transportation, placing, and curing of recycled aggregate concrete was specified.
( 출처: SUMMARY 12p )
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제 출 문 ... 2
- 요 약 서 ... 3
- 요 약 문 ... 5
- SUMMARY ... 11
- 목차 ... 16
- 표목차 ... 19
- 그림목차 ... 21
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 25
- 1-1. 연구개발 목적 ... 27
- 1-2. 연구개발의 필요성 ... 28
- 1-3. 연구개발 범위 ... 30
- 2. 국내외 기술개발 현황 ... 33
- 2-1. 국내의 순환골재 대량활용 기술개발 현황 ... 35
- 2-2. 해외의 순환골재 대량활용 기술개발 현황 ... 38
- 2-3. 연구개발기술의 차별성 ... 39
- 3. 연구수행내용 및 결과 ... 41
- 3-1. 연구개발의 내용(범위) 및 최종목표 ... 43
- 3-2. 연구개발 결과 및 토의 ... 45
- 가. 순환골재 콘크리트 재료특성 평가 ... 45
- 나. 순환골재 콘크리트 부재의 구조거동 특성 ... 93
- 다. 콘크리트용 순환골재 기준 개정안 및 사용자 지침 개발 ... 154
- 3-3. 연구개발 결과 요약 ... 170
- 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 173
- 4-1. 목표달성도 ... 175
- 가. 연구목표 ... 175
- 나. 정량적 성과목표 ... 176
- 4-2. 관련분야 기여도 ... 177
- (가) 기술적 측면 ... 177
- (나) 환경적 측면 ... 177
- (다) 경제적·산업적 측면 ... 177
- (라) 일자리창출 측면 ... 177
- 5. 연구결과의 활용계획 ... 179
- 5-1. 연구결과의 활용계획 ... 181
- 가. 순환골재 콘크리트의 대량 활용 ... 181
- 나. 고품질 순환골재 콘크리트의 레미콘 활용 확대 ... 181
- 다. 콘크리트 2차 제품 생산 활성화 가능 ... 181
- 라. 정부 인증 획득 및 친환경 제품 증가 ... 182
- 마. 친환경 콘크리트 생산기술 활동 증가 ... 182
- 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 183
- 7. 연구개발결과의 보안등급 ... 187
- 8. NTIS에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 191
- 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 195
- 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 199
- 11. 기타사항 ... 203
- 12. 참고문헌 ... 207
- 부 록 ... 213
- 끝페이지 ... 266
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