초록 ▼

▪ 본 연구는 포집된 CO₂를 SCD의 형태로 순환골재의 중성화에 활용해, 폐콘크리트 및 순환골재의 pH를 8.5 이하로 낮추는 순환골재 생산 기술을 확보

▪ 순환골재의 환경문제 해결, 고품질화, 적용성 증대를 통해 자원순환과 이산화탄소저감 및 환경문제 해결의 효과도 동시에 확보

▪ 환경적으로 문제가 되는 이산화탄소(CO₂)를 포집하여 순환골재 및 폐콘크리트 재활용 반응제로 활용함으로써 일정량을 소모하여 자원 선순환 도모

▪ 이산화탄소가 폐콘크리트 및 순환

▪ 본 연구는 포집된 CO₂를 SCD의 형태로 순환골재의 중성화에 활용해, 폐콘크리트 및 순환골재의 pH를 8.5 이하로 낮추는 순환골재 생산 기술을 확보

▪ 순환골재의 환경문제 해결, 고품질화, 적용성 증대를 통해 자원순환과 이산화탄소저감 및 환경문제 해결의 효과도 동시에 확보

▪ 환경적으로 문제가 되는 이산화탄소(CO₂)를 포집하여 순환골재 및 폐콘크리트 재활용 반응제로 활용함으로써 일정량을 소모하여 자원 선순환 도모

▪ 이산화탄소가 폐콘크리트 및 순환골재의 수산화칼슘(Ca(OH)₂)과 반응하여 탄산칼슘(CaCO₃)의 형태로 영구적 결정화되어 대기중으로 유출될 우려 없음

▪ 본 기술은 순환골재 및 폐콘크리트의 pH를 9.8 이하로 저감시키는 기존의 다양한 중성화 공법과는 달리 초임계 유체 형태의 이산화탄소를 활용한 공법(pH 8.5이하로 저감)이며, 일정기간 경과 후 골재의 pH 재상승 변화가 없음

(출처 : 보고서 요약서 4p)

Abstract ▼

Purpose & Contents
[Purpose]
This work utilizes supercritical CO₂ to lower the pH of waste concrete and recycled aggregate whose pH is above 12. CO₂ captured from the various applications can be utilized in the form of supercritical CO₂ to carbonate the waste c

Purpose & Contents
[Purpose]
This work utilizes supercritical CO₂ to lower the pH of waste concrete and recycled aggregate whose pH is above 12. CO₂ captured from the various applications can be utilized in the form of supercritical CO₂ to carbonate the waste concrete and aggregate. The final goal of this work is to develop optimum process for carbonation of waste concrete and aggregate by making their pH lower than 8.5. This work will contribute to the recycling of construction wastes by minimizing the environmental problem caused by alkali leaching. In addition, it will also contribute to the reduction of CO₂ emission.

[Contents]
▪ (Domestic and international) Investigation on the status for recycling of waste concrete and recycled aggregate, related regulations for protection of the environment
-Analysis on the amount of application and mandatory amount to be consumed
-Evaluate standard specifications or guideline depending on the purposes, quality standards, and regulations to protect the surrounding environment
-Study on recommended pH value for various cases
▪ Development of optimum procedure for carbonation of recycled aggregates
-Using analyses on recycled aggregate and leachate
-Comparison of experimental results from authorized institutes
▪ Develop Supercritical CO₂ carbonation process for waste concrete and recycled aggregate
-Chemical compositions before and after carbonation by supercritical CO₂
-Monitoring the carbonation process depending on the test condition
-Evaluation of proposed method compared to currently available ones

Results
This work uses captured CO₂ in the form of supercritical fluid to reduce pH of waste concrete and recycled aggregate. This work aims to find a carbonation process that can lower the pH of the waste concrete and recycled aggregate by pH value of 8.5. Using this method, it is possible to accomplish the environmental problem caused by recycled aggregate and CO₂ emission, aiming for massive use for other construction applications.

Expected Contribution
This work allows captured CO₂ to be permanently mineralized in the waste concrete and recycled aggregate, lowers the pH of them for safe recycling without any environmental burden, and finally contributes to the environmental protection by waste recycling as well as by reducing greenhouse gas emission.

(출처 : Summary 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 4
• 국문 요약문 ... 5
• Summary ... 6
• Contents ... 7
• 목차 ... 8
• 표목차 ... 9
• 그림목차 ... 10
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 12
• 1. 연구개발 목적 및 필요성 ... 12
• 2. 연구개발 범위 ... 15
• 제2장. 국내외 기술 개발 현황 ... 18
• 1. 순환골재 자원화 현황 및 관련 규정 ... 18
• 2. 기술 개발 현황 ... 26
• 제3장. 연구 수행 내용 및 성과 ... 28
• 1. 1차년도 연구내용 및 결과 ... 28
• 2. CO2 상(phase)에 따른 1일(24hr) 반응 폐콘크리트 분석 ... 36
• 3. 시멘트 페이스트의 중성화 반응 메커니즘 ... 39
• 4. Kinetic 효과를 고려한 SCD 처리 순환골재의 대형 칼럼 용출실험 ... 50
• 5. 폐콘크리트 중성화 처리 시간 단축 실험 ... 55
• 6. SCD 분사방법을 이용한 폐콘크리트 및 순환골재 중성화 처리 실험 ... 58
• 7. 본 연구에 사용된 초임계 이산화탄소와 CCS 기술을 활용하여 포집한 초임계 이산화탄소 사용의 차이점 ... 66
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 67
• 1. 목표 달성도 ... 67
• 2. 연구실적 ... 70
• 3. 관련분야 기여도 ... 71
• 제5장. 연구개발성과의 활용 계획 ... 72
• 1. 연구개발성과의 활용방안 ... 72
• 2. 연구개발에 따른 기대효과 ... 72
• 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 74
• 1. 이산화탄소를 이용한 탄산화 ... 74
• 2. 이산화탄소를 이용한 순환골재 내구성 개선 ... 76
• 3. 초임계 이산화탄소 적용분야 ... 79
• 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 81
• 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비현황 ... 82
• 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행실적 ... 83
• 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 86
• 제11장. 기타 사항 ... 87
• 제12장. 참고 문헌 ... 88
• 붙임 ... 91
• 끝페이지 ... 111