건축물의 대형화, 복합화로 인한 과밀 배근과 기능인력의 고령화 및 건설현장 근무기피로 인한 건설 숙련 기능공의 부족 등의 건설현장의 환경변화는 콘크리트의 품질관리를 어렵게 하고 있으며, 이에 따른 콘크리트의 내구성 문제를 해결하기 위해서는 건설공사의 근대화로 인한 인력절감 및 콘크리트의 고성능화가 필요하다. 콘크리트의 고성능화 방안으로는 고강도, 고유동, 고내구성을 들 수 있으며, 일본과 유사한 건설문화를 갖고 있는 국내에서는 강도개념의 고성능화보다는 시공성 개념의 고유동화 방안이 유력한 것으로 생각된다. 고유동콘크리트 제조방법은 크게 미분말계와 증점계 및 미분말계+증점계로 나누어지며, ...
건축물의 대형화, 복합화로 인한 과밀 배근과 기능인력의 고령화 및 건설현장 근무기피로 인한 건설 숙련 기능공의 부족 등의 건설현장의 환경변화는 콘크리트의 품질관리를 어렵게 하고 있으며, 이에 따른 콘크리트의 내구성 문제를 해결하기 위해서는 건설공사의 근대화로 인한 인력절감 및 콘크리트의 고성능화가 필요하다. 콘크리트의 고성능화 방안으로는 고강도, 고유동, 고내구성을 들 수 있으며, 일본과 유사한 건설문화를 갖고 있는 국내에서는 강도개념의 고성능화보다는 시공성 개념의 고유동화 방안이 유력한 것으로 생각된다. 고유동콘크리트 제조방법은 크게 미분말계와 증점계 및 미분말계+증점계로 나누어지며, 산업폐기물의 활용 측면에서 고로슬래그 미분말이나 플라이애시를 결합재로 사용하는 미분말계 고유동콘크리트에 대한 연구가 바람직하다. 그러나 우리나라에서의 고유동콘크리트에 관한 연구는 플라이애시를 결합재로 사용하는 연구가 대다수로서 년간 1,200만톤 정도 배출되는 고로슬래그 미분말에 관한 연구는 부족한 실정이다. 다량의 결합재가 필요한 고유동콘크리트에서 잠재수경성으로 인한 수화열 감소와 고성능감수제 첨가율 감소 등의 장점은 고유동콘크리트용 결합재로서 고로슬래그 미분말의 적용 가능성이 높은 편이다. 한편, 고유동콘크리트는 결합재 이외에 골재에 의한 영향도 크기 때문에 우리나라와 같이 지역별로 사용되는 골재가 상이한 조건에서는 통일된 배합방법을 제시하기 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구는 고로슬래그 미분말과 잔‧굵은골재가 고유동콘크리트의 유동성에 미치는 영향을 명확하게 분석하기 위하여 콘크리트를 빙함체로 가정하여 페이스트부터 모르터까지의 레올로지 특성을 파악하고, 이를 콘크리트의 유동특성과 비교함으로서 고유동콘크리트의 실용화를 위한 기초자료 제공에 그 목적과 의의가 있다. 본 논문은 총 6장으로 구성되어 있으며, 각 장의 내용은 다음과 같다. 제 1장에서는 본 연구의 배경, 목적, 방법 및 범위에 대하여 기술하였다. 제 2장에서는 콘크리트의 레올로지에 대한 이론적 고찰과 함께 한국과 일본에서 발표된 문헌을 중심으로 고유동콘크리트 재료의 구성비적 특징을 검토하였다. 제 3장에서는 고유동콘크리트용 결합재로서 고로슬래그 미분말의 적용성을 검토하기 위하여 레올로지를 적용하여 플라이애시와 비교했을 때 고로슬래그 미분말의 고유동콘크리트용 결합재로서의 유용성을 정량적으로 검토하였다. 제 4장에서는 고로슬래그 미분말 치환율과 물결합재비, 잔골재-결합재비의 변화가 모르터의 유동성 및 레올로지 특성에 미치는 영향을 통하여 고유동모르터용 혼화재로서의 고로슬래그 미분말의 유용성과 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 제 5장에서는 콘크리트를 대상으로 물결합재비, 단위수량, 잔골재율 변화 및 잔․굵은골재 종류가 고유동콘크리트의 유동성상에 미치는 영향과 함께 모르터의 유동성과 고유동콘크리트의 유동성과의 상관성을 평가하였다. 제 6장에서는 각 장의 주요 결과를 종합하여 본 연구의 결론을 맺었다. 고로슬래그 미분말로 치환한 고유동콘크리트의 유동 및 배합특성에 대한 본 연구의 결론을 요약하면 다음과 같다. 1. 미분말계 고유동콘크리트의 단위결합재량은 결합재 종류에 따라 차이가 발생하여, 고로슬래그 미분말을 사용할 경우 플라이애시나 3성분계 시멘트에 비하여 4～19%정도의 단위결합재량(평균 518㎏/㎥)가 필요하다. 또한, 단위결합재량의 증가로 인하여 고로슬래그 미분말을 사용한 경우의 고유동콘크리트의 물결합재비는 0.33의 낮은 범위가 된다. 2. 고유동콘크리트용 결합재로서 고로슬래그 미분말과 플라이애시를 시멘트페이스트 시험에 의해 비교 검토한 결과, 고로슬래그 미분말로 치환한 경우 플라이애시보다 동일한 플로우를 얻기 위한 고성능감수제의 첨가율이 감소되며, 플로우 20～30㎝ 통과시간도 플라이애시보다 빠른 것으로 나타나 고로슬래그 미분말이 고유동콘크리트용 결합재로서 플라이애시보다 우수하다. 3. 시멘트페이스트의 플로우와 레올로지 정수사이에는 높은 상관성이 있으므로 페이스트의 플로우를 이용하여 레올로지 정수 추정이 가능하며, 고유동페이스트의 플로우 350±10㎜범위의 레올로지 정수는 플라이애시 치환 페이스트의 경우 소성점도 0.5～1.85Pa‧s, 항복값 1.5～6.0Pa, 슬래그 치환 페이스트는 소성점도 0.25～ 1.8Pa‧s, 항복값 0.5～6.5Pa이다.
건축물의 대형화, 복합화로 인한 과밀 배근과 기능인력의 고령화 및 건설현장 근무기피로 인한 건설 숙련 기능공의 부족 등의 건설현장의 환경변화는 콘크리트의 품질관리를 어렵게 하고 있으며, 이에 따른 콘크리트의 내구성 문제를 해결하기 위해서는 건설공사의 근대화로 인한 인력절감 및 콘크리트의 고성능화가 필요하다. 콘크리트의 고성능화 방안으로는 고강도, 고유동, 고내구성을 들 수 있으며, 일본과 유사한 건설문화를 갖고 있는 국내에서는 강도개념의 고성능화보다는 시공성 개념의 고유동화 방안이 유력한 것으로 생각된다. 고유동콘크리트 제조방법은 크게 미분말계와 증점계 및 미분말계+증점계로 나누어지며, 산업폐기물의 활용 측면에서 고로슬래그 미분말이나 플라이애시를 결합재로 사용하는 미분말계 고유동콘크리트에 대한 연구가 바람직하다. 그러나 우리나라에서의 고유동콘크리트에 관한 연구는 플라이애시를 결합재로 사용하는 연구가 대다수로서 년간 1,200만톤 정도 배출되는 고로슬래그 미분말에 관한 연구는 부족한 실정이다. 다량의 결합재가 필요한 고유동콘크리트에서 잠재수경성으로 인한 수화열 감소와 고성능감수제 첨가율 감소 등의 장점은 고유동콘크리트용 결합재로서 고로슬래그 미분말의 적용 가능성이 높은 편이다. 한편, 고유동콘크리트는 결합재 이외에 골재에 의한 영향도 크기 때문에 우리나라와 같이 지역별로 사용되는 골재가 상이한 조건에서는 통일된 배합방법을 제시하기 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구는 고로슬래그 미분말과 잔‧굵은골재가 고유동콘크리트의 유동성에 미치는 영향을 명확하게 분석하기 위하여 콘크리트를 빙함체로 가정하여 페이스트부터 모르터까지의 레올로지 특성을 파악하고, 이를 콘크리트의 유동특성과 비교함으로서 고유동콘크리트의 실용화를 위한 기초자료 제공에 그 목적과 의의가 있다. 본 논문은 총 6장으로 구성되어 있으며, 각 장의 내용은 다음과 같다. 제 1장에서는 본 연구의 배경, 목적, 방법 및 범위에 대하여 기술하였다. 제 2장에서는 콘크리트의 레올로지에 대한 이론적 고찰과 함께 한국과 일본에서 발표된 문헌을 중심으로 고유동콘크리트 재료의 구성비적 특징을 검토하였다. 제 3장에서는 고유동콘크리트용 결합재로서 고로슬래그 미분말의 적용성을 검토하기 위하여 레올로지를 적용하여 플라이애시와 비교했을 때 고로슬래그 미분말의 고유동콘크리트용 결합재로서의 유용성을 정량적으로 검토하였다. 제 4장에서는 고로슬래그 미분말 치환율과 물결합재비, 잔골재-결합재비의 변화가 모르터의 유동성 및 레올로지 특성에 미치는 영향을 통하여 고유동모르터용 혼화재로서의 고로슬래그 미분말의 유용성과 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 제 5장에서는 콘크리트를 대상으로 물결합재비, 단위수량, 잔골재율 변화 및 잔․굵은골재 종류가 고유동콘크리트의 유동성상에 미치는 영향과 함께 모르터의 유동성과 고유동콘크리트의 유동성과의 상관성을 평가하였다. 제 6장에서는 각 장의 주요 결과를 종합하여 본 연구의 결론을 맺었다. 고로슬래그 미분말로 치환한 고유동콘크리트의 유동 및 배합특성에 대한 본 연구의 결론을 요약하면 다음과 같다. 1. 미분말계 고유동콘크리트의 단위결합재량은 결합재 종류에 따라 차이가 발생하여, 고로슬래그 미분말을 사용할 경우 플라이애시나 3성분계 시멘트에 비하여 4～19%정도의 단위결합재량(평균 518㎏/㎥)가 필요하다. 또한, 단위결합재량의 증가로 인하여 고로슬래그 미분말을 사용한 경우의 고유동콘크리트의 물결합재비는 0.33의 낮은 범위가 된다. 2. 고유동콘크리트용 결합재로서 고로슬래그 미분말과 플라이애시를 시멘트페이스트 시험에 의해 비교 검토한 결과, 고로슬래그 미분말로 치환한 경우 플라이애시보다 동일한 플로우를 얻기 위한 고성능감수제의 첨가율이 감소되며, 플로우 20～30㎝ 통과시간도 플라이애시보다 빠른 것으로 나타나 고로슬래그 미분말이 고유동콘크리트용 결합재로서 플라이애시보다 우수하다. 3. 시멘트페이스트의 플로우와 레올로지 정수사이에는 높은 상관성이 있으므로 페이스트의 플로우를 이용하여 레올로지 정수 추정이 가능하며, 고유동페이스트의 플로우 350±10㎜범위의 레올로지 정수는 플라이애시 치환 페이스트의 경우 소성점도 0.5～1.85Pa‧s, 항복값 1.5～6.0Pa, 슬래그 치환 페이스트는 소성점도 0.25～ 1.8Pa‧s, 항복값 0.5～6.5Pa이다.
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