산처리한 순환골재를 사용한 콘크리트의 물리적 특성

Abstract

최근 재개발 및 재건축 사업의 증가로 건설폐기물의 발생량은 증가되고 있으며 이에 대한 처리 및 매립이 사회적 문제로 대두되고 있다. 순환골재는 이러한 건설폐기물에서 추출이 가능한 골재로 천연골재의 고갈을 지연시킬 수 있는 중요한 재활용 자원으로 활용되고 있다. 그러나 현재 순환골재는 부가가치가 낮은 용도로만 사용되고 있으며 고부가가치 재활용실적은 전체 발생량의 5% 미만으로 조사되고 있다. 순환골재가 천연골재와 동등한 부가가치를 갖는 용도로 사용되는 방법은 콘크리트의 적용이다. 그러나 순환골재는 콘크리트의 품질을 저하시키는 것으로 알려 져 있고 콘크리트에 미치는 영향에 대한 연구가 부족하여 콘크리트에 대한 적용실적이 매우적다. 따라서 본 논문에서는 부착모르타르량과 균열에 따른 순환골재콘크리트의 강도특성과 내구성을 분석하고 이에 대한 상관관계를 파악하고자 하였으며 부착모르타르량과 균열에 따른 순환골재와 순환골재콘크리트의 물성변화를 파악하기 위해 천연골재, 산처리골재, 혼합골재, 순환골재로 구분하여 실험을 진행하였다. 산처리 골재는 고농도 및 저농도 산처리를 통해 2가지로 세분화하였으며 혼합골재는 고치환 및 저치환으로 세분화하여 부착모르타르량을 제어하였다. 물성이 평가된 각 골재를 이용하여 배합강도를 달리한 콘크리트를 제작하였고 강도 및 내구특성을 파악하였다. 시험결과 부착모르타르량이 감소될수록 순환골재의 비중과 조립율은 증가하고 흡수율은 감소하는 경향을 나타내었다. 순환골재의 부착모르타르가 콘크리트에 미치는 영향을 분석한 결과, 고농도 및 저농도 산처리 변수는 천연골재 변수에 비해 각각 1~1.7MPa, 2~5.0MPa 저하되었고 순환골재의 부착모르타르에 의해 결정되는 것으로 나타났다. 내구특성 중 염소이온 저항성은 고농도산처리 변수가 미처리 변수보다 2.5배 높은 통과전하량 값을 나타냈다. 이는 균열과 부착모르타르의 복합작용에 의해 결정되는 것으로 판단되었다. 이러한 결과를 바탕으로 흡수율에 따른 압축강도 추정식을 제안하였으며 본 실험을 통해 얻은 데이터를 통해 검토해 본 결과, 추정식의 결정계수는 0.97로 상관관계가 매우 뚜렷한 것으로 검증되었다.