폐콘크리트 미분말을 활용한 시멘트 원료화 가능성에 관한 연구

Abstract

최근 폐기물 처리에 관련한 환경 문제는 각 분야에서 적절한 해답을 찾지 못한 채 심각한 사회적 문제로 대두되고 있다. 전국의 폐기물 발생, 처리현황을 살펴보면 총 폐기물에서 건설폐기물은 가장 큰 비율을 차지하고 있으며 그중 폐콘크리트가 가장 많은 비율을 보이고 있다.

이에 폐콘크리트의 적극적인 재활용 처리방안에 대한 대처가 요구되며 그중 골재부분을 제거한 폐콘크리트 미분말의 경우의 재활용 방안에 대해서는 기초적인 연구 단계이다. 또한 실용화 단계에 이르기에는 불충분하며 대부분 매립, 폐기되고 있는 실정이다.

따라서 본 연구에서는 폐콘크리트 미분말을 시멘트의 주원료인 석회석, 산업부산물인 전로슬래그를 이용하여 폐콘크리트 미분말의 석회석 대체원료로서의 생산 및 활용 가능성에 대하여 평가, 검토하는 것을 주 목적으로 한다.

전국에서 수집된 실제 폐콘크리트 미분말에 포함되어 있는 성분의 화학조성 및 성분분석을 통하여 재생 시멘트로의 원료화 가능성에 대하여 검토 후 실제 폐콘크리트 미분말과 성분비가 유사한 형태의 재생 시멘트 모델을 제조하여 화학성분 분석, 기기분석, 소성도 분석을 실시하였다. 이때 재생 시멘트 모델 제조 시 다목적 최적화 방법을 적용하여 최적 배합 설계안을 도출하였다.

또한 시멘트의 화학적 조성과 구조, 수화 메커니즘에 대한 충분한 이론적 배경의 고찰 후 폐콘크리트 미분말의 시멘트 원료화 가능성 정도를 검토하고 실제 폐콘크리트 미분말을 이용하여 제조된 재생 시멘트 모르타르 모델과 보통 포틀랜드 시멘트 모르타르와의 물리성능 평가를 통한 비교, 분석을 통하여 폐콘크리트 미분말을 이용한 재생 시멘트 개발에 관련한 연구의 기초자료의 제시를 본 연구의 범위로 한다.

결론적으로 친환경 과학기술의 요구에 대처, 저탄소형 재생시멘트 보급에 기여하는 기대 효과를 예상 가능하며 건설 구조재료의 대체 재료의 기술개발이 어려운 점을 고려할 때, 고층화, 대형화 되어가는 건설 구조물의 수요를 충족시키기 위하여 완전 순환형 콘크리트의 개발이 필수적이라 할 수 있다.