인공경량골재로 제조된 콘크리트 패널의 물성 = Properties of Concrete Panel Made by Light Weight Aggregates

국문 초록 (Abstract)

국내에서는 최근 구조물 증축에 필요한 경량골재를 중국 및 일본 등에서 수입해 사용하고 있는 실정이고, 환경오염에 대한 관심 또한 고조되면서 폐기물의 처리, 처분 문제가 심각하게 대두되고 있다. 이에 순수 국내 기술로 폐기물과 점토질 원료를 습식혼합, 로터리 킬른에서 소성하여 인공경량골재를 제조한 후 기본 물성을 평가하였고 경량콘크리트에 적용하여 강도특성을 고찰하였다. 인공경량골재의 절건비중은 1.4～1.7, 흡수율은 13～16%이었으며, 파쇄율은 약 30～55%로 강자갈이나 쇄석과 비교하여 10% 이상 높은 수치를 나타내었고 파쇄 형상에서도 차이를 보였다. 골재를 2mm 이하로 분쇄하여 TCLP 용출시험 후 추출된 여액을 ICP-AES로 분석한 결과, 검출한계 이하 또는 용출량 기준치 이하로 용출되었다. 제조된 인공경량골재를 사용한 경량콘크리트 공시체를 제작하여 슬럼프, 압축강도, 휨파괴변형 특성을 시험하였다. 시험 결과, 인공골재 치환율 30vo1%, 물시멘트비 45wt%인 공시체에서의 슬럼프 및 압축강도 특성이 가장 우수하였다. 경량골재 콘크리트의 슬럼프 및 압축강도 시험결과를 통해 도출된 최적배합을 바탕으로 경량콘크리트 패널을 제작하여 단열 및 차음특성을 시험한 결과, 평균 열관류율은 3.293W/$m^2$$^{\circ}C$로 쇄석콘크리트에 비해 약 15% 우수하였으며, 음향투과손실은 500Hz에서 50.9㏈로 기준치를 약 13% 상회하는 결과를 보였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Basic properties of artificial lightweight aggregate by using waste dusts and strength properties of LWA concrete were studied. Bulk specific gravity and water absorption of artificial lightweight aggregates varied from 1.4 to 1.7 and 13 to 16%, respectively. Crushing ratio of artificial lightweight aggregate was above 10% higher than that of crushed stone or gravel. As a result of TCLP leaching test, the leaching amount of tested heavy metal element was below the leaching standard of hazardous material. Slump, compressive strength and stress-strain properties of LWA concrete made of artificial lightweight aggregate were tested. Concrete samples derived from LWA substitution ratio of 30 vol% and W/C ratio of 45 wt% showed the best properties overall. Thermal insulation and sound insulation characteristics of light weight concrete panel with the optimum concrete proportion were tested. Average overall heat transmission of 3.293W/㎡$^{\circ}C$ was observed. It was higher by about 15% than those of normal concrete made by crushed stone. Sound transmission loss of 50.9 ㏈ in frequency of 500 ㎐ was observed. It was higher by about 13% than standard transmission loss.