일본 건설업계에서는 지구환경보전의 중요 과제 중 하나인 생활 폐기물 처리의 대책으로 도시쓰레기, 하수오니 등을 주원료로 한 시멘트를 개발하였고 에코시멘트라고 명명하였다. 에코시멘트를 JIS R 5214 에서는 “도시 등에서 발생한 폐기물 중에 주요 폐기물인 도시 쓰레기를 소각할 때 발생한 재를 주원료로 하고, 필요에 따라 하수오니 등의 폐기물을 부 원료로 해서 제품 1톤 당 이 폐기물을 JIS A 1203에 규정된 건조 상태에서 500kg 이상 사용되어 만들어진 시멘트” 로 정의하고 있다.
에코시멘트가 환경부하 저감형 재료로써 인정을 받고 건설업에서의 사용량도 증가하고 있는 추세이지만 콘크리트의 가장 중요한 재료적 특성 중의 하나인 장기 재령에서의 ...
일본 건설업계에서는 지구환경보전의 중요 과제 중 하나인 생활 폐기물 처리의 대책으로 도시쓰레기, 하수오니 등을 주원료로 한 시멘트를 개발하였고 에코시멘트라고 명명하였다. 에코시멘트를 JIS R 5214 에서는 “도시 등에서 발생한 폐기물 중에 주요 폐기물인 도시 쓰레기를 소각할 때 발생한 재를 주원료로 하고, 필요에 따라 하수오니 등의 폐기물을 부 원료로 해서 제품 1톤 당 이 폐기물을 JIS A 1203에 규정된 건조 상태에서 500kg 이상 사용되어 만들어진 시멘트” 로 정의하고 있다.
에코시멘트가 환경부하 저감형 재료로써 인정을 받고 건설업에서의 사용량도 증가하고 있는 추세이지만 콘크리트의 가장 중요한 재료적 특성 중의 하나인 장기 재령에서의 압축강도 발현이 보통 콘크리트보다 낮다는 단점을 갖고 있으며, 그러한 재료적 취약점으로 인하여 건축물에서의 주요 구조 부재에서의 활용이 적극적으로 이루어지고 있지 않는 실정이다.
현재 국내에서 에코 시멘트에 대한 연구는 물성파악 및 물성개선단계까지 이루어진 상태이며 구체적인 구조적 성능에 대해서는 아직 명확하게 검증되지 않은 실정이다. 에코시멘트는 일반콘크리트와 비슷한 강도를 보이나 장기강도는 일반콘크리트에 미치지 못하는 실정이다.
외국에서는 에코 콘크리트를 이용한 콘크리트의 재료적인 측면에서의 연구결과는 많이 발표되었지만 그에 비하여 구조적인 측면에서 연구는 빈약한 실정이다. 특히 철근 콘크리트 구조물의 사용성 측면에서 가장 중요하게 요구되는 것이 체적변화에 따른 균열발생 후의 균열 거동, 슬래브의 장기 처짐 및 보의 장기 재령에서의 휨 균열 등이며 이러한 해석에 밀접한 연관된 것이 철근과 콘크리트의 부착관계이다.
따라서 본 연구에서는 에코 시멘트를 사용한 콘크리트 구조부재 적용을 위한 일환으로, 에코 시멘트의 철근부착 성능은 물론 에코 시멘트에 플라이 애쉬를 첨가하여 장기강도를 보강한 콘크리트의 기초물성을 검토하고 철근과의 부착특성을 파악하여 구조적 성능을 검토하였다.
14일, 28일 재령으로 압축강도시험을 실시하여 재료적 특성을 파악하였고, 양단인장 실험을 통하여 부착특성을 파악하였다.
양단인장실험을 통하여 변형률곡선을 구하고, 그 변형률 곡선을 이용하여 부착응력곡선과 미끌림양 곡선을 구하였다. 부착응력곡선과 미끌림양 곡선을 조합하여 구간별 부착응력-미끌림양을 구하여 최대부착응력을 비교하였다. 구간별 부착응력-미끌림양을 회귀분석을 통해 3차곡선으로 나타내고 3차곡선을 이용하여 bi-linear 모델로 정식화 하였다. 정식화 모델을 부착식에 적용하여 구한 해석값과 실험에 의해 구한 변형률을 비교하였다.
본 논문은 총 7장으로 구성되어 있으며 제 1장은 서론, 제 2장은 에코 시멘트의 개념, 제 3장은 플라이 애쉬를 첨가한 에코 시멘트 콘크리트, 제 4장은 부착실험에 관한 이론, 제 5장은 실험 방법과 실험결과, 제 6장은 부착이론에 근거한 해석값과의 비교 , 7장은 결론 순으로 기술하였다. 각 장에 기술된 내용을 간단히 요약하면 다음과 같다.
제 1장에서는 연구의 배경 및 목적, 연구 범위 및 방법 등을 명시하였다.
제 2장에서는 에코 시멘트의 개념에 대해서 설명하고 생산방법과 특성에 대하여 설명하였다.
제 3장에서는 실험의 방법을 설명하고 실험결과를 분석하였다.
제 4장에서는 3장의 실험결과를 부착이론에 근거한 해석값과 비교하였다.
제 5장에서는 이상과 같은 연구를 통해 얻은 결론을 기술하였다.
일본 건설업계에서는 지구환경보전의 중요 과제 중 하나인 생활 폐기물 처리의 대책으로 도시쓰레기, 하수오니 등을 주원료로 한 시멘트를 개발하였고 에코시멘트라고 명명하였다. 에코시멘트를 JIS R 5214 에서는 “도시 등에서 발생한 폐기물 중에 주요 폐기물인 도시 쓰레기를 소각할 때 발생한 재를 주원료로 하고, 필요에 따라 하수오니 등의 폐기물을 부 원료로 해서 제품 1톤 당 이 폐기물을 JIS A 1203에 규정된 건조 상태에서 500kg 이상 사용되어 만들어진 시멘트” 로 정의하고 있다.
에코시멘트가 환경부하 저감형 재료로써 인정을 받고 건설업에서의 사용량도 증가하고 있는 추세이지만 콘크리트의 가장 중요한 재료적 특성 중의 하나인 장기 재령에서의 압축강도 발현이 보통 콘크리트보다 낮다는 단점을 갖고 있으며, 그러한 재료적 취약점으로 인하여 건축물에서의 주요 구조 부재에서의 활용이 적극적으로 이루어지고 있지 않는 실정이다.
현재 국내에서 에코 시멘트에 대한 연구는 물성파악 및 물성개선단계까지 이루어진 상태이며 구체적인 구조적 성능에 대해서는 아직 명확하게 검증되지 않은 실정이다. 에코시멘트는 일반콘크리트와 비슷한 강도를 보이나 장기강도는 일반콘크리트에 미치지 못하는 실정이다.
외국에서는 에코 콘크리트를 이용한 콘크리트의 재료적인 측면에서의 연구결과는 많이 발표되었지만 그에 비하여 구조적인 측면에서 연구는 빈약한 실정이다. 특히 철근 콘크리트 구조물의 사용성 측면에서 가장 중요하게 요구되는 것이 체적변화에 따른 균열발생 후의 균열 거동, 슬래브의 장기 처짐 및 보의 장기 재령에서의 휨 균열 등이며 이러한 해석에 밀접한 연관된 것이 철근과 콘크리트의 부착관계이다.
따라서 본 연구에서는 에코 시멘트를 사용한 콘크리트 구조부재 적용을 위한 일환으로, 에코 시멘트의 철근부착 성능은 물론 에코 시멘트에 플라이 애쉬를 첨가하여 장기강도를 보강한 콘크리트의 기초물성을 검토하고 철근과의 부착특성을 파악하여 구조적 성능을 검토하였다.
14일, 28일 재령으로 압축강도시험을 실시하여 재료적 특성을 파악하였고, 양단인장 실험을 통하여 부착특성을 파악하였다.
양단인장실험을 통하여 변형률곡선을 구하고, 그 변형률 곡선을 이용하여 부착응력곡선과 미끌림양 곡선을 구하였다. 부착응력곡선과 미끌림양 곡선을 조합하여 구간별 부착응력-미끌림양을 구하여 최대부착응력을 비교하였다. 구간별 부착응력-미끌림양을 회귀분석을 통해 3차곡선으로 나타내고 3차곡선을 이용하여 bi-linear 모델로 정식화 하였다. 정식화 모델을 부착식에 적용하여 구한 해석값과 실험에 의해 구한 변형률을 비교하였다.
본 논문은 총 7장으로 구성되어 있으며 제 1장은 서론, 제 2장은 에코 시멘트의 개념, 제 3장은 플라이 애쉬를 첨가한 에코 시멘트 콘크리트, 제 4장은 부착실험에 관한 이론, 제 5장은 실험 방법과 실험결과, 제 6장은 부착이론에 근거한 해석값과의 비교 , 7장은 결론 순으로 기술하였다. 각 장에 기술된 내용을 간단히 요약하면 다음과 같다.
제 1장에서는 연구의 배경 및 목적, 연구 범위 및 방법 등을 명시하였다.
제 2장에서는 에코 시멘트의 개념에 대해서 설명하고 생산방법과 특성에 대하여 설명하였다.
제 3장에서는 실험의 방법을 설명하고 실험결과를 분석하였다.
제 4장에서는 3장의 실험결과를 부착이론에 근거한 해석값과 비교하였다.
제 5장에서는 이상과 같은 연구를 통해 얻은 결론을 기술하였다.
The experiment using eco cement and fly ash was performed, and the results are as follow
1) The compressive strength at 28 days are higher in order NC, EC, ECO, ECI. EC and ECO had almost same strength which is about 7% lower than NC. Continuous observation may needed but ECO is expected to have gra...
The experiment using eco cement and fly ash was performed, and the results are as follow
1) The compressive strength at 28 days are higher in order NC, EC, ECO, ECI. EC and ECO had almost same strength which is about 7% lower than NC. Continuous observation may needed but ECO is expected to have grater long term compressive strength than ECI.
2) The units(τy, K) are obtained from elastic bi-linear model and the average τy of NC and EC are 5.3MPa and 5.8MPa. ECI, ECO had 4.3 and 4.6MPa which are about 20% smaller than NC and EC. However, bond slips obtained are similar regardless of specimens.
3) The experimental and analytical results shows similar bar strain distribution and experimental and analytical bond slip at 250MPa load condition shows similar result within 15%.
The experiment using eco cement and fly ash was performed, and the results are as follow
1) The compressive strength at 28 days are higher in order NC, EC, ECO, ECI. EC and ECO had almost same strength which is about 7% lower than NC. Continuous observation may needed but ECO is expected to have grater long term compressive strength than ECI.
2) The units(τy, K) are obtained from elastic bi-linear model and the average τy of NC and EC are 5.3MPa and 5.8MPa. ECI, ECO had 4.3 and 4.6MPa which are about 20% smaller than NC and EC. However, bond slips obtained are similar regardless of specimens.
3) The experimental and analytical results shows similar bar strain distribution and experimental and analytical bond slip at 250MPa load condition shows similar result within 15%.
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