순환골재의 물리적·화학적 방법에 의한 처리 및 SCC 적용에 관한 연구

Abstract

건설산업이 급격한 성장을 이뤄오면서 건설폐기물의 발생량이 빠른 속도로 증가하고 있고 천연골재 고갈로 인해 재활용 골재의 사용은 절실히 요구된다. 따라서 본 연구에서는 건설폐기물에서 발생되는 폐콘크리트 순환골재의 품질을 확보하여 순환골재의 성능을 향상시켜 자기충전 콘크리트에 접목하여 기초물성 및 물리적, 화학적, 내구특성을 검토하고자 한다. 물리적·화학적 처리방법은 기존 순환골재에 화학적 방법을 통해 1차 불순물을 제거하고 두 번째 물리적 방법을 통해서 2차 불순물을 제거하는 방식을 적용한다. 자기충전 콘크리트(SCC)란 진동 다짐기 없이 콘크리트 자중에 의해 거푸집 내 빈 공간을 채우고, 갇힌 공기(Entapped Air)의 공극을 제외한 그 외의 공극을 메워주는 유동화 콘크리트라 할 수 있다. 향상된 순환골재의 특성을 시험하기 위해 체가름 시험과 자기충전 콘크리트 성능 평가 방법인 슬럼프 플로우, L-BOX시험, U-BOX시험, 육안식별지수를 실시했다. 그 결과 향상된 순환골재가 기존 순환골재보다 흡수율, 용적률, 불순물 함유량에서 모두 향상된 결과를 얻었으며 체가름 시험 결과도 물리적·화학적 방법 적용 후 기준 범위 내에 들어오는 것을 확인했다. 굳지 않은 SCC 실험 결과 치환율이 높아지면 콘크리트의 근본적인 성질이 전체적으로 줄어드는 것을 확인 하였고, 특히 500mm 도달시간은 불순물 함유량과 흡수량에 따라서 다소 민감하게 반응하나 슬럼프 시험은 크게 민감하게 반응하지 않는다는 것을 알 수 있다. 경화한 SCC 실험 결과 압축강도는 골재 표면에 붙어 있는 노후화 된 부착모르타르와 골재에 함유되어 있는 미립분이 강도특성에 영향을 미친다. 특히 물리적·화학적 방법을 적용한 골재를 사용한 29, 91일 압축강도는 현저하게 증가하였다. 휨강도의 경우는 압축강도와 마찬가지로 양생기간의 경과에 따라 지속적으로 감소한 것을 알 수 있으나 물리적·화학적 방법을 적용하기 전과 후에 관계없이 휨강도에 있어서는 현저한 차이를 보이지 않았다. 결과적으로 노후화 된 부착모르타르와 불순물이 직접적인 영향을 미치진 않는 것이 결과로 나타났다. 하지만 섬유보강을 통한 인장, 휨, 전단 등의 강도에 있어서 추가적인 연구가 필요하고 미세균열의 증진을 감소시키는 연구도 필요할 것이다.