서언

순환골재 콘크리트란 잔·굵은 골재의 일부 혹은 전부에 순환골재를 사용하는 콘크리트를 말한다. 이중 순환골재(Recycled aggregate)란 「건설폐기물을 물리적 또는 화학적 처리과정 등을 통하여 순환골재 품질 기준에 적합하게 만든 골재」로 정의되고 있다. 따라서 이번강좌에서는 콘크리트 표준시방서 중 순환골재 콘크리트(KCS 14 20 21)에 규정된 품질규정과 순환골재 제조에 필요한 유의사항 및 특징에 대하여 기술하고, 차기회에서는 순환골재 콘크리트의 제조와 시공 및 발전방향에 대하여 기술한다.

순환골재의 품질 규정

초창기에 현재의 순환골재는 재생골재라는 용어로 사용하였다. 그런데, 재생이라는 것은 품질이 나쁠 수 있기 때문에 재활용을 꺼리게 되는 사용자의 인식을 전환하기 위하여 20년전에 개명한 것이다. 

따라서 순환골재란 명칭을 사용하기 위하여는 반드시 표 1에 규정되어 있는 품질 및 표 2의 입도규정을 만족하여야 하고, 표 3의 규정과 같이 품질관리를 실시하여야만 한다. 그렇기 위하여는 폐콘크리트를 크러셔로 단순히 분쇄만 하여서는 곤란하고, 물리적 또는 화학적 처리과정을 통하여만 가능해진다. 물리·화학적 처리에 관한 사항은 특허 및 신기술 등으로 개발되어지고 있는데, 크게는 골재에 부착된 모르타르 제거 및 입형 개량 등 품질향상과 골재에 포함된 불순물 제거가 핵심이다. 이 부분의 상세한 내용은 특허 및 신기술을 참조한다.

순환골재 제조시 유의사항 및 특징

순환골재는 표 1에 보는바와 같이 거의 천연골재에 준하는 품질을 규정하고 있다. 그렇지만 순환골재는 천연골재 만큼 양호한 품질을 발휘할 수 없음에 다음과 같은 항목에 유의하여 제조 및 관리되어야 한다.

(1) 커다란 품질변동

일반적으로 공산품을 생산할 경우에는 저품질일지라도 원자재의 품질이 변동없이 일정한 상태를 유지하는 것이 중요하다. 그러나 순환골재의 생산에서는 반입되는 폐콘크리트 상태가 반입 루트에 따라 연질과 경질 및 다량의 불순물의 함유 등 편차가 크기 때문에 일정수준 이상의 폐콘크리트 원석으로 제조하여 품질변동을 줄이도록 하는 노력이 중요하다. 

(2) 밀도·흡수율 등 품질저하

폐콘크리트인 원석도 잔·굵은골재를 시멘트 풀로 굳힌 콘크리트이다. 즉, 원석에 포함된 잔·굵은골재는 문제가 없겠지만 시멘트와 물로 반죽된 시멘트 풀이 다공질 상이므로 문제가 된다. 따라서 시멘트풀이 문제이지만, 크게는 시멘트 모르타르가 품질불량의 원인으로 모르타르분이 많을수록 밀도는 작고 흡수율이 큰 특징을 나타낸다. 즉, 원석 중 굵은 골재에 붙어있는 모르타르      를 어떤방법으로 얼마만큼 제거하는가의 문제인 것이다. 따라서 모르타르의 제거 방법으로는 마모, 열처리, 화학적 용해 등이 있을 수 있다. 그러나, 어떤 방법이든 원석에 사용한 굵은골재가 25 mm라면 이론상으로는 굵은골재 최대치수가 25 mm인 순환골재의 제조가 가능하겠지만, 될 수 있으면 최대치수 20, 13 mm인 굵은골재 혹은 5 mm 이하의 잔골재로 제조할 때 모르타르의 제거가 용이하여 품질도 향상될 수 있는 것이다.

(3) 다량의 이물질 함유량

순환골재를 제조할 경우에는 일반부순골재의 생산라인에 반드시 이물질을 제거하는 설비를 추가하여야만 한다. 기본적으로 철근과 같은 금속재료는 전자석을 이용하고, 목재·스티로폼 등 가벼운 재료는 풍력 및 수중분리 선별로 이물질을 제거하지만 골재와 유사한 밀도인 폐유리, 타일, 슬레이트, 아스팔트 등은 선별이 곤란하다. 따라서 이런 경우는 반드시 분별해체를 도입하여 원초적으로 이물질이 함유되지 않도록하는 것이 중요하다.

또한, 순환골재는 다량의 미립분이 존재하는 경우도 있다. 이런 경우는 부순잔골재 생산라인과 같은 형식으로 수중에서 분리한 다음 필터프레스 등을 이용하여 슬러지 상으로 만들어 배출하면 가능할 수 있다.