콘크리트를 사용한 건축구조물이 대형화, 고층화 되어감에 따라 건축물에서 발생되는 에너지소비를 저감시키기 위한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 이에 본 연구에서는 콘크리트의 단열성능을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 콘크리트에 유리질 중공 미소구체(Hollow glass microsphere, 이하 HMS)를 사용하여 단열성능을 확보하고자 하였으며, 이에 따라 물리적 특성을 치환방식별로 비교·분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. (1) 슬럼프 실험결과, 치환율 15%까지 증가하다가 감소하는 경향을 나타내었다. 슬럼프가 증가하는 요인으로 HMS의 둥근 입자형상에 의한 ...
콘크리트를 사용한 건축구조물이 대형화, 고층화 되어감에 따라 건축물에서 발생되는 에너지소비를 저감시키기 위한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 이에 본 연구에서는 콘크리트의 단열성능을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 콘크리트에 유리질 중공 미소구체(Hollow glass microsphere, 이하 HMS)를 사용하여 단열성능을 확보하고자 하였으며, 이에 따라 물리적 특성을 치환방식별로 비교·분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. (1) 슬럼프 실험결과, 치환율 15%까지 증가하다가 감소하는 경향을 나타내었다. 슬럼프가 증가하는 요인으로 HMS의 둥근 입자형상에 의한 볼베어링 작용과 둥근 입자표면에 도포된 친수성흄드실리카의 영향에 의한 것으로 판단되나, 이후 20% 치환율 이상에서 슬럼프가 감소하는 것은 미세분말 형태인 HMS의 사용량의 증가로 인해 표면적의 증가로 인한 슬럼프 저하가 유동성 증가효과 보다 커지는 것에 기인하는 것으로 판단되었다. (2) 공기량 실험결과, Plain에 대비 A type의 배합보다 0.1∼1.8% 낮은 공기량 값을 나타났으며, B type의 경우 0.2∼0.8% 낮은 값으로 나타났고, C type의 경우 0.5∼1.6% 낮은 값으로 나타났다. 이는 골재 편평한 형상으로 인한 공기량 감소와 HMS의 작은 입자가 미세공극을 충전시키는 영향으로 공기량이 낮아지는 것으로 판단되었다. (3) 단위용적질량 실험결과, Plain의 단위용적질량(2,316kg/m3)보다 A type 1.2∼6.7%, B type 1.8∼8.5%, C type 2.0∼7.0% HMS의 치환율이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 HMS의 비중이 치환대상의 골재의 비중 보다 낮아 치환율이 증가 할수록 단위용적질량이 순차적으로 감소하는 것으로 판단되었다. (4) 압축강도의 실험결과, 대부분의 배합이 치환율 10% 까지 압축강도가 증가하는 경향을 나타냈으나 그 차이는 5% 이내로 미미하며, 이후 치환율이 증가할수록 감소하였다. 이는 구형인 HMS의 매끄러운 표면으로 인한 시멘트매트릭스와 HMS 간에 부착응력이 부족하여 콘크리트의 압축강도가 감소하는 것으로 판단되었다. (5) 열전도율 실험결과, 치환방식별로 A type 7.7∼24.5%, B type 5.5∼29.0%, C type 13.5∼25.8% 감소되었다. 모든 배합에서 치환율이 증가할수록 열전도율이 감소하는 경향을 나타냈는데, 이는 HMS의 얇은 박막내부에 충전된 공기와 SiO2를 감싸고 있는 중공구조의 형태로 인해 HMS의 치환율이 증가할수록 열전도율이 순차적으로 감소한다고 판단되었다. HMS를 사용한 콘크리트의 물리적 특성에 대한 고찰을 실시한 결과, 잔골재, 전체골재를 치환한 콘크리트배합보다 굵은골재를 치환한 콘크리트의 배합이 열전도율 향상에 가장 효과가 있다는 결론을 얻었으며, 압축강도와 열전도율을 고려하였을 때 전체골재를 치환한 콘크리트의 배합이 가장 효과가 있다는 결론을 얻었다.
콘크리트를 사용한 건축구조물이 대형화, 고층화 되어감에 따라 건축물에서 발생되는 에너지소비를 저감시키기 위한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 이에 본 연구에서는 콘크리트의 단열성능을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 콘크리트에 유리질 중공 미소구체(Hollow glass microsphere, 이하 HMS)를 사용하여 단열성능을 확보하고자 하였으며, 이에 따라 물리적 특성을 치환방식별로 비교·분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. (1) 슬럼프 실험결과, 치환율 15%까지 증가하다가 감소하는 경향을 나타내었다. 슬럼프가 증가하는 요인으로 HMS의 둥근 입자형상에 의한 볼베어링 작용과 둥근 입자표면에 도포된 친수성 흄드실리카의 영향에 의한 것으로 판단되나, 이후 20% 치환율 이상에서 슬럼프가 감소하는 것은 미세분말 형태인 HMS의 사용량의 증가로 인해 표면적의 증가로 인한 슬럼프 저하가 유동성 증가효과 보다 커지는 것에 기인하는 것으로 판단되었다. (2) 공기량 실험결과, Plain에 대비 A type의 배합보다 0.1∼1.8% 낮은 공기량 값을 나타났으며, B type의 경우 0.2∼0.8% 낮은 값으로 나타났고, C type의 경우 0.5∼1.6% 낮은 값으로 나타났다. 이는 골재 편평한 형상으로 인한 공기량 감소와 HMS의 작은 입자가 미세공극을 충전시키는 영향으로 공기량이 낮아지는 것으로 판단되었다. (3) 단위용적질량 실험결과, Plain의 단위용적질량(2,316kg/m3)보다 A type 1.2∼6.7%, B type 1.8∼8.5%, C type 2.0∼7.0% HMS의 치환율이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 HMS의 비중이 치환대상의 골재의 비중 보다 낮아 치환율이 증가 할수록 단위용적질량이 순차적으로 감소하는 것으로 판단되었다. (4) 압축강도의 실험결과, 대부분의 배합이 치환율 10% 까지 압축강도가 증가하는 경향을 나타냈으나 그 차이는 5% 이내로 미미하며, 이후 치환율이 증가할수록 감소하였다. 이는 구형인 HMS의 매끄러운 표면으로 인한 시멘트매트릭스와 HMS 간에 부착응력이 부족하여 콘크리트의 압축강도가 감소하는 것으로 판단되었다. (5) 열전도율 실험결과, 치환방식별로 A type 7.7∼24.5%, B type 5.5∼29.0%, C type 13.5∼25.8% 감소되었다. 모든 배합에서 치환율이 증가할수록 열전도율이 감소하는 경향을 나타냈는데, 이는 HMS의 얇은 박막내부에 충전된 공기와 SiO2를 감싸고 있는 중공구조의 형태로 인해 HMS의 치환율이 증가할수록 열전도율이 순차적으로 감소한다고 판단되었다. HMS를 사용한 콘크리트의 물리적 특성에 대한 고찰을 실시한 결과, 잔골재, 전체골재를 치환한 콘크리트배합보다 굵은골재를 치환한 콘크리트의 배합이 열전도율 향상에 가장 효과가 있다는 결론을 얻었으며, 압축강도와 열전도율을 고려하였을 때 전체골재를 치환한 콘크리트의 배합이 가장 효과가 있다는 결론을 얻었다.
As building structures of concrete enlarge and scale up, it becomes necessary to find ways to reduce energy consumption and Co₂ emissions. In this respect, the present study attempted to improve heat the insulation property of concrete by using hollow glass microsphere. To test its performance, this...
As building structures of concrete enlarge and scale up, it becomes necessary to find ways to reduce energy consumption and Co₂ emissions. In this respect, the present study attempted to improve heat the insulation property of concrete by using hollow glass microsphere. To test its performance, this study analyzed the physical properties of insulating concrete with hollow glass microsphere and compared them with existing concretes by replacement ratio. The findings are as follows. (1) The result of slump test shows that slump increases until replacement ratio reaches up to 15% and decreases it afterward. It is assumed that the rise is due to the effect of ball bearing created by the round shape of particles of hollow glass microsphere and due to hydrophilic fumed silica coated on the surface of the round particles. However, the decrease after 20% replacement is thought to result from the increasing surface area by more use of hollow glass microsphere of micro power type. Accordingly, the decrease of slum becomes greater than increase of fluidity. 2) The result of air amount test shows that, compared to the plain type, A-type combination has 0.1∼1.8% lower; B-type combination has 0.2∼0.8% lower; and C-type combination has also 0.5∼1.6% lower air amount than that of the plain type combination, respectively. This difference is probably owing to the reduction of air amount due to flat shape of aggregates and filling effect of the fine particles of hollow glass microsphere on micropore. (3) The result of unit volume weight test shows that it decreases as replacement ratio of hollow glass micro sphere: A type 1.2∼6.7%, B type 1.8∼8.5%, C type 2.0∼7.0% lower than unit volume weight (2,316kg/m3) of the plain combination. This decrease is assumed to result from the relatively lower portion of hollow glass microsphere than the portion of the replaced aggregates, which gradually decreases the unit volume weight of the combinations with Hollow glass microsphere. (4) The result of compressive strength test shows that it increases in most of the combinations until replacement ratio reaches up to 10%. However, difference is minor, less than 5%. Furthermore, compressive strength begins to decrease afterward as the ratio increases. The decrease can be explained by insufficient bond stress between cement matrix and hollow glass microsphere due to the smooth surface of hollow glass micro sphere. (5) The result of heat conductivity test by replacement ratio shows that A, B and C type lost heat conductivity by 7.7∼24.5%, 5.5∼29.0% and 13.5∼25.8%, respectively. The heat conductivity of the entire combinations decreases as replacement ratio increases. It is assumed that its hollow structure that warps charged air and SiO₂in the thin film of hollow glass microsphere gradually decreases heat conductivity as replacement ratio increases. The investigation into the physical properties of the concretes using hollow glass microsphere brought forth the conclusion that the concrete combination (replaced) with coarse aggregate has better heat conductivity than that replaced with fine aggregates and replaced with aggregates as a whole. In the meantime, the entire replacement with aggregates is the best option in considering both compressive strength and heat conductivity.
As building structures of concrete enlarge and scale up, it becomes necessary to find ways to reduce energy consumption and Co₂ emissions. In this respect, the present study attempted to improve heat the insulation property of concrete by using hollow glass microsphere. To test its performance, this study analyzed the physical properties of insulating concrete with hollow glass microsphere and compared them with existing concretes by replacement ratio. The findings are as follows. (1) The result of slump test shows that slump increases until replacement ratio reaches up to 15% and decreases it afterward. It is assumed that the rise is due to the effect of ball bearing created by the round shape of particles of hollow glass microsphere and due to hydrophilic fumed silica coated on the surface of the round particles. However, the decrease after 20% replacement is thought to result from the increasing surface area by more use of hollow glass microsphere of micro power type. Accordingly, the decrease of slum becomes greater than increase of fluidity. 2) The result of air amount test shows that, compared to the plain type, A-type combination has 0.1∼1.8% lower; B-type combination has 0.2∼0.8% lower; and C-type combination has also 0.5∼1.6% lower air amount than that of the plain type combination, respectively. This difference is probably owing to the reduction of air amount due to flat shape of aggregates and filling effect of the fine particles of hollow glass microsphere on micropore. (3) The result of unit volume weight test shows that it decreases as replacement ratio of hollow glass micro sphere: A type 1.2∼6.7%, B type 1.8∼8.5%, C type 2.0∼7.0% lower than unit volume weight (2,316kg/m3) of the plain combination. This decrease is assumed to result from the relatively lower portion of hollow glass microsphere than the portion of the replaced aggregates, which gradually decreases the unit volume weight of the combinations with Hollow glass microsphere. (4) The result of compressive strength test shows that it increases in most of the combinations until replacement ratio reaches up to 10%. However, difference is minor, less than 5%. Furthermore, compressive strength begins to decrease afterward as the ratio increases. The decrease can be explained by insufficient bond stress between cement matrix and hollow glass microsphere due to the smooth surface of hollow glass micro sphere. (5) The result of heat conductivity test by replacement ratio shows that A, B and C type lost heat conductivity by 7.7∼24.5%, 5.5∼29.0% and 13.5∼25.8%, respectively. The heat conductivity of the entire combinations decreases as replacement ratio increases. It is assumed that its hollow structure that warps charged air and SiO₂in the thin film of hollow glass microsphere gradually decreases heat conductivity as replacement ratio increases. The investigation into the physical properties of the concretes using hollow glass microsphere brought forth the conclusion that the concrete combination (replaced) with coarse aggregate has better heat conductivity than that replaced with fine aggregates and replaced with aggregates as a whole. In the meantime, the entire replacement with aggregates is the best option in considering both compressive strength and heat conductivity.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.