국내 시공 현장에서는 미리 타설된 콘크리트면에 대해 3일～7일 후에 이어치기를 하기 때문에 굳은 콘크리트에 발생한 레이턴스를 제거하기가 어려워 제거 없이 새로운 콘크리트가 타설되는 경우가 허다하다. 이 때문에 잘못 처리한 채로 이어치기를 하게 되면서 품질확보가 되지 않아 소요 강도를 얻을 수 없고, 연속성 결여로 인한 구조상의 취약점을 만들게 된다. 이러한 이어치기 시공상의 문제점은 건축 구조물의 내구성, 수밀성을 저하시켜 백화현상이 발생하거나 외관을 훼손시키는 경우도 있으며, 건조수축응력이 집중적으로 발생하여 표면에 균열이 발생하기 쉽고, 지하층에서는 누수가 발생하는 경우도 있다. 한편 이러한 레이턴스의 제거 방법은 현장에서 이음철근 등의 간섭과 소형의 장비로 일일이 제거해야 하는 등의 난이성 및 인건비 증대가 발생하며, 고가의 ...
국내 시공 현장에서는 미리 타설된 콘크리트면에 대해 3일～7일 후에 이어치기를 하기 때문에 굳은 콘크리트에 발생한 레이턴스를 제거하기가 어려워 제거 없이 새로운 콘크리트가 타설되는 경우가 허다하다. 이 때문에 잘못 처리한 채로 이어치기를 하게 되면서 품질확보가 되지 않아 소요 강도를 얻을 수 없고, 연속성 결여로 인한 구조상의 취약점을 만들게 된다. 이러한 이어치기 시공상의 문제점은 건축 구조물의 내구성, 수밀성을 저하시켜 백화현상이 발생하거나 외관을 훼손시키는 경우도 있으며, 건조수축응력이 집중적으로 발생하여 표면에 균열이 발생하기 쉽고, 지하층에서는 누수가 발생하는 경우도 있다. 한편 이러한 레이턴스의 제거 방법은 현장에서 이음철근 등의 간섭과 소형의 장비로 일일이 제거해야 하는 등의 난이성 및 인건비 증대가 발생하며, 고가의 Water Jet 적용이 요구되는 등 다양한 문제점이 산재하고 있기 때문에 적용이 힘든 것으로 파악되고 있다. 따라서 기존의 이음부의 처리 방법은 별도의 장비나 추가적인 인력이 요구되어 공기적 제한이 없고 처리에 관한 난이성 및 인건비 증대가 적으면서 레이턴스에 관한 효과적 처리가 가능한 기술이 요구되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 공기 제한이 없고 처리에 관한 난이성 및 인건비 증대가 적으면서 레이턴스에 관한 효과적 처리가 가능한 기술로써 나노슬래그와 알칼리 자극제를 1회 단순 도포함으로써 레이턴스를 강화할 수 있는 기술을 진행하고자 “나노슬래그와 알칼리 자극제를 활용한 신․구콘크리트 일체화에 관한 연구”를 수행하여 이론적 고찰과 함께 알칼리 자극제 종류별 역학적 특성 고찰, 제조된 강화제 종류별 역학적 특성 고찰, 이화학적 분석, 담수시험 및 경제성 분석을 진행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 국토해양부의 콘크리트표준시방서와 LH 전문시방서에서 언급된 바와 같이 레이턴스는 수평시공이음과 연직시공이음의 전 조건에서 쇠솔이나 쪼아내기 등 물리적 제거 또는 수분을 충분히 흡수시키는 등의 별도의 조치가 요구된다. 2. 레이턴스는 단지 시멘트 중의 미립 부분이 블리딩수와 함께 떠올라 응집한 것이 아니라, 시멘트 페이스트의 액상성분과 같이 콘크리트로부터 용출된 Ca(OH)2 때문에 높은 pH 값이 나타나며, 이러한 성분은 본 기술을 통해 화학반응 유도가 가능할 것으로 예측된다. 3. 나노슬래그는 국내에서 많이 생산되는 고로슬래그의 기본성질을 발휘하면서 비표면적 증가효과(Surface-area Effect) 및 모세관 효과(Capillarity Effect) 등과 함께 물이 존재하는 환경 하에서 콜로이드 형태를 가짐으로써 레이턴스와 같은 공극부위로의 침투가 유리할 것으로 판단된다. 4. 나노슬래그와 알칼리 자극제 단독 및 복합사용조건에 규산칼륨을 사용한 시험체의 역학적 특성 고찰결과 알칼리 자극제 3종과 액상규산칼륨을 사용한 조건에서 최대 강도가 확인되었으며, 이어치기 재령이 3일에서 7일로 증가함에 따라 강도는 감소하는 것으로 측정되었다. 이는 나노슬래그와 같은 고미분말을 사용함에 따라 초기에는 미세공극 충진 효과로 인해 압축강도는 증대되나, 휨강도에는 크게 기여를 못하였으며, 이어치기 기간이 증가함에 따라 레이턴스 내의 CaO성분이 탄산화 되어 수화반응이 가능한 물질이 감소함에 따라 발생된 현상으로 판단된다. 5. 레이턴스 강화제 배합선정을 위해 MA1, 2, 3로 구분하여 목표강도 24 및 40㎫로 역학적 특성을 고찰한 결과 24㎫ 경우 압축강도에서는 이어치기 기간에 관계없이 MA3에서 가장 우수한 것으로 측정되었으며, 인장강도에서는 반대로 MA1에서 가장 높은 강도가 확인되었다. 또한 목표강도 40㎫ 압축강도의 7일 이어치기 조건에서는 MA1이, 9일 이어치기 조건에서는 MA2가 가장 우수한 것으로 측정되었다. 6. SEM 분석결과 레이턴스에서는 가늘고 긴 형태의 입자사이에 큰 공극이 존재하는 형태가 관찰되었으며, MA1, 2, 3의 SEM 분석결과 레이턴스에서 관찰되었던 얇고 긴 수화생성물 대신 C-S-H겔로 예측되는 짧고 굵은 원형의 형태가 다량 관찰되었으며 또한 입자와 입자사이의 공극이 레이턴스 대비 현저하게 감소됨에 따라 충분한 밀실화가 진행된 것으로 판단된다. 7. EDS 분석결과 레이턴스의 O- 수치가 가장 높게 관찰되었다. 이는 레이턴스 내의 높은 공극에 기인한 것으로 판단되며, 레이턴스 대비 MA1은 8.26%, MA2는 10%이상, MA3는 12%이상 감소하여, 3종류의 레이턴스 강화제 중 MA3에서 가장 낮게 측정되어 분체량이 증가함에 따라 공극이 감소된 것으로 판단된다. 8. XRD 분석결과 레이턴스의 경우 회절강도의 값이 높게 측정되어 결정화도가 높아, 반응성은 적을 것으로 판단되며, MA1 분석결과 회절강도는 레이턴스 대비 낮은 것으로 측정되었으며, 백그라운드 피크가 많이 관찰되었다. 또한 MA2와 MA3 분석결과 유사한 XRD 패턴이 관찰되었으며, MA1과 같이 백그라운드 피크가 많이 관찰되었다. 또한 MA1대비 결정화도가 낮아 반응성이 향상되었음을 확인할 수 있었다. 9. 담수시험에서 레이턴스의 수분감소량 추이를 관찰하여 보면 46일까지는 큰 차이가
국내 시공 현장에서는 미리 타설된 콘크리트면에 대해 3일～7일 후에 이어치기를 하기 때문에 굳은 콘크리트에 발생한 레이턴스를 제거하기가 어려워 제거 없이 새로운 콘크리트가 타설되는 경우가 허다하다. 이 때문에 잘못 처리한 채로 이어치기를 하게 되면서 품질확보가 되지 않아 소요 강도를 얻을 수 없고, 연속성 결여로 인한 구조상의 취약점을 만들게 된다. 이러한 이어치기 시공상의 문제점은 건축 구조물의 내구성, 수밀성을 저하시켜 백화현상이 발생하거나 외관을 훼손시키는 경우도 있으며, 건조수축응력이 집중적으로 발생하여 표면에 균열이 발생하기 쉽고, 지하층에서는 누수가 발생하는 경우도 있다. 한편 이러한 레이턴스의 제거 방법은 현장에서 이음철근 등의 간섭과 소형의 장비로 일일이 제거해야 하는 등의 난이성 및 인건비 증대가 발생하며, 고가의 Water Jet 적용이 요구되는 등 다양한 문제점이 산재하고 있기 때문에 적용이 힘든 것으로 파악되고 있다. 따라서 기존의 이음부의 처리 방법은 별도의 장비나 추가적인 인력이 요구되어 공기적 제한이 없고 처리에 관한 난이성 및 인건비 증대가 적으면서 레이턴스에 관한 효과적 처리가 가능한 기술이 요구되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 공기 제한이 없고 처리에 관한 난이성 및 인건비 증대가 적으면서 레이턴스에 관한 효과적 처리가 가능한 기술로써 나노슬래그와 알칼리 자극제를 1회 단순 도포함으로써 레이턴스를 강화할 수 있는 기술을 진행하고자 “나노슬래그와 알칼리 자극제를 활용한 신․구콘크리트 일체화에 관한 연구”를 수행하여 이론적 고찰과 함께 알칼리 자극제 종류별 역학적 특성 고찰, 제조된 강화제 종류별 역학적 특성 고찰, 이화학적 분석, 담수시험 및 경제성 분석을 진행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 국토해양부의 콘크리트표준시방서와 LH 전문시방서에서 언급된 바와 같이 레이턴스는 수평시공이음과 연직시공이음의 전 조건에서 쇠솔이나 쪼아내기 등 물리적 제거 또는 수분을 충분히 흡수시키는 등의 별도의 조치가 요구된다. 2. 레이턴스는 단지 시멘트 중의 미립 부분이 블리딩수와 함께 떠올라 응집한 것이 아니라, 시멘트 페이스트의 액상성분과 같이 콘크리트로부터 용출된 Ca(OH)2 때문에 높은 pH 값이 나타나며, 이러한 성분은 본 기술을 통해 화학반응 유도가 가능할 것으로 예측된다. 3. 나노슬래그는 국내에서 많이 생산되는 고로슬래그의 기본성질을 발휘하면서 비표면적 증가효과(Surface-area Effect) 및 모세관 효과(Capillarity Effect) 등과 함께 물이 존재하는 환경 하에서 콜로이드 형태를 가짐으로써 레이턴스와 같은 공극부위로의 침투가 유리할 것으로 판단된다. 4. 나노슬래그와 알칼리 자극제 단독 및 복합사용조건에 규산칼륨을 사용한 시험체의 역학적 특성 고찰결과 알칼리 자극제 3종과 액상규산칼륨을 사용한 조건에서 최대 강도가 확인되었으며, 이어치기 재령이 3일에서 7일로 증가함에 따라 강도는 감소하는 것으로 측정되었다. 이는 나노슬래그와 같은 고미분말을 사용함에 따라 초기에는 미세공극 충진 효과로 인해 압축강도는 증대되나, 휨강도에는 크게 기여를 못하였으며, 이어치기 기간이 증가함에 따라 레이턴스 내의 CaO성분이 탄산화 되어 수화반응이 가능한 물질이 감소함에 따라 발생된 현상으로 판단된다. 5. 레이턴스 강화제 배합선정을 위해 MA1, 2, 3로 구분하여 목표강도 24 및 40㎫로 역학적 특성을 고찰한 결과 24㎫ 경우 압축강도에서는 이어치기 기간에 관계없이 MA3에서 가장 우수한 것으로 측정되었으며, 인장강도에서는 반대로 MA1에서 가장 높은 강도가 확인되었다. 또한 목표강도 40㎫ 압축강도의 7일 이어치기 조건에서는 MA1이, 9일 이어치기 조건에서는 MA2가 가장 우수한 것으로 측정되었다. 6. SEM 분석결과 레이턴스에서는 가늘고 긴 형태의 입자사이에 큰 공극이 존재하는 형태가 관찰되었으며, MA1, 2, 3의 SEM 분석결과 레이턴스에서 관찰되었던 얇고 긴 수화생성물 대신 C-S-H겔로 예측되는 짧고 굵은 원형의 형태가 다량 관찰되었으며 또한 입자와 입자사이의 공극이 레이턴스 대비 현저하게 감소됨에 따라 충분한 밀실화가 진행된 것으로 판단된다. 7. EDS 분석결과 레이턴스의 O- 수치가 가장 높게 관찰되었다. 이는 레이턴스 내의 높은 공극에 기인한 것으로 판단되며, 레이턴스 대비 MA1은 8.26%, MA2는 10%이상, MA3는 12%이상 감소하여, 3종류의 레이턴스 강화제 중 MA3에서 가장 낮게 측정되어 분체량이 증가함에 따라 공극이 감소된 것으로 판단된다. 8. XRD 분석결과 레이턴스의 경우 회절강도의 값이 높게 측정되어 결정화도가 높아, 반응성은 적을 것으로 판단되며, MA1 분석결과 회절강도는 레이턴스 대비 낮은 것으로 측정되었으며, 백그라운드 피크가 많이 관찰되었다. 또한 MA2와 MA3 분석결과 유사한 XRD 패턴이 관찰되었으며, MA1과 같이 백그라운드 피크가 많이 관찰되었다. 또한 MA1대비 결정화도가 낮아 반응성이 향상되었음을 확인할 수 있었다. 9. 담수시험에서 레이턴스의 수분감소량 추이를 관찰하여 보면 46일까지는 큰 차이가
In domestic construction sites, since successive pouring is conducted on the face of already casted concrete after 3 to 7 days, it is difficult to remove laitance occurred at rigid concrete. So, it is very common that new concrete is casted on it without the removal. For this reason, on a state of t...
In domestic construction sites, since successive pouring is conducted on the face of already casted concrete after 3 to 7 days, it is difficult to remove laitance occurred at rigid concrete. So, it is very common that new concrete is casted on it without the removal. For this reason, on a state of the wrong treatment, as successive pouring is conducted, the quality is not secured. Therefore, required strength cannot be gained and a structural weak point due to lack of continuity is made. These problems on the construction work of successive pouring reduce durability and water-tightness. So, there are cases that efflorescence occurs or the appearance of buildings is damaged. From the occurrence of dry contraction stress intensively, there are cases that cracks can occur easily on surfaces and water leak occurs. On the other hand, as a removal method of this laitance, it is to remove it one by one with the interference of jointed steel bars and also with small-size equipment. Thus, since there are lots of problems like relative difficulty and increase of personnel expenses occur, application of an expensive water jet is required, and so on, it is apprehended that the removal method’s application is difficult. Therefore, it is in a situation that technologies are demanded that effective treatment on laitance is possible such as there is no limit of a constructional period; relative difficulty and increase of personnel expenses are low because separate equipment or additional manpower is required in the treatment method of previous joint parts. Hence, from conducting a study on unification of new and old concrete using nano-slag and alkali activator in order to process technology to strengthen laitance from simply spreading nano-slag and an alkali stimulus one time as technologies that there is no limit in a construction period, relative difficulty and increase of personnel expenses are low, and effective treatment on laitance is possible, the study obtained the next conclusion from the result of processing dynamic consideration of characteristics by kind of the alkali activator, consideration of dynamic characteristics by kind of the produced reinforcing agents, physicochemical analysis, freshwater test, and economic feasibility analysis. 1. As stated in concrete standard specifications of the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs and professional specifications of LH, laitance is needed additional measures such as physical removal like iron-brushing or chipping; or enough absorption of moisture in all conditions of horizontal construction joint and vertical construction joint. 2. For laitance, it is not that fine particle parts in cement cohere with the floating of bleeding water together, but that high pH values are presented due to Ca(OH)2 eluted from concrete with liquid components of cement paste. These components are predicted to be possible in the leading of chemical reaction through this technology. 3. Nano-slag exerts basic properties of blast furnace slag which is produced a lot of in Korea. Plus, it takes colloid shapes under the water-existing environment along with surface-area effect and capillarity effect. It is judged that penetration into pore parts is advantageous. 4. At the consideration result of dynamic characteristics of specimens in the condition of nano-slag and an alkali stimulus only or their complex use of the three stimuli and potassium silicate, in a condition of using the three alkali activator and liquid potassium silicate, the maximum strength was checked. As the material age of successive pouring increases from 3 days into 7 days, it was measured that the strength decreases. It is judged it's on account of a phenomenon that as high volume powder like nano-slag is used, initially, compression effect increases owing to micro-pore filling effect, but it did not contribute greatly to flexural effect; as the period of successive pouring increases, component CaO in laitance becomes carbonated; so, substances which are able to hydration reaction decrease. 5. For the proportion selection of reinforcing agents of laitance, by separating MA1, 2, and 3, at the result of considering the dynamic characteristics with 24 and 40㎫ target strength, it was measured that in the compression strength of 24㎫, it was the most excellent in MA3, regardless of the successive pouring period. In the tensile strength of it, reversely, the highest strength was checked in MA1. Also, in 7-day successive pouring conditions of 40㎫ compression strength of target strength, MA1 was the best. In 9-day successive pouring conditions, it was measured that MA2 was the most excellent. 6. At the SEM analysis result, in laitance, shapes of big pours’ existence between thin and long type particles were observed. At the result of SEM analysis of MA1, 2, and 3; shapes of short thick circle to be predicted as C-S-H gel instead of narrow long hydration products which were observed in laitance were observed massively. In addition, as pours between particles and particles sharply decrease compared with laitance, it is judged that sufficient tightness was processed. 7. At the result of EDS analysis, numerical value O- of laitance was observed the highest. It is judged that this was originated from the broad pores within laitance. Compared with laitance, MA1 decreased 8.26%, MA2 decreased more than 10%, and MA3 decreased more than 12%. Among three kinds of laitance reinforcing agents, MA3 was measured the lowest. As the quantity of pulverulent bodies increases, it is judged that the pores decreased. 8. At the analysis result of XRD, in case of laitance, since the degree of crystallization was high because of the high measurement of values of diffraction strength, it is judged that the reactivity is low. At the analysis result of MA1, the diffraction strength was measured low compared with laitance. Lots of background peaks were observed. Add
In domestic construction sites, since successive pouring is conducted on the face of already casted concrete after 3 to 7 days, it is difficult to remove laitance occurred at rigid concrete. So, it is very common that new concrete is casted on it without the removal. For this reason, on a state of the wrong treatment, as successive pouring is conducted, the quality is not secured. Therefore, required strength cannot be gained and a structural weak point due to lack of continuity is made. These problems on the construction work of successive pouring reduce durability and water-tightness. So, there are cases that efflorescence occurs or the appearance of buildings is damaged. From the occurrence of dry contraction stress intensively, there are cases that cracks can occur easily on surfaces and water leak occurs. On the other hand, as a removal method of this laitance, it is to remove it one by one with the interference of jointed steel bars and also with small-size equipment. Thus, since there are lots of problems like relative difficulty and increase of personnel expenses occur, application of an expensive water jet is required, and so on, it is apprehended that the removal method’s application is difficult. Therefore, it is in a situation that technologies are demanded that effective treatment on laitance is possible such as there is no limit of a constructional period; relative difficulty and increase of personnel expenses are low because separate equipment or additional manpower is required in the treatment method of previous joint parts. Hence, from conducting a study on unification of new and old concrete using nano-slag and alkali activator in order to process technology to strengthen laitance from simply spreading nano-slag and an alkali stimulus one time as technologies that there is no limit in a construction period, relative difficulty and increase of personnel expenses are low, and effective treatment on laitance is possible, the study obtained the next conclusion from the result of processing dynamic consideration of characteristics by kind of the alkali activator, consideration of dynamic characteristics by kind of the produced reinforcing agents, physicochemical analysis, freshwater test, and economic feasibility analysis. 1. As stated in concrete standard specifications of the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs and professional specifications of LH, laitance is needed additional measures such as physical removal like iron-brushing or chipping; or enough absorption of moisture in all conditions of horizontal construction joint and vertical construction joint. 2. For laitance, it is not that fine particle parts in cement cohere with the floating of bleeding water together, but that high pH values are presented due to Ca(OH)2 eluted from concrete with liquid components of cement paste. These components are predicted to be possible in the leading of chemical reaction through this technology. 3. Nano-slag exerts basic properties of blast furnace slag which is produced a lot of in Korea. Plus, it takes colloid shapes under the water-existing environment along with surface-area effect and capillarity effect. It is judged that penetration into pore parts is advantageous. 4. At the consideration result of dynamic characteristics of specimens in the condition of nano-slag and an alkali stimulus only or their complex use of the three stimuli and potassium silicate, in a condition of using the three alkali activator and liquid potassium silicate, the maximum strength was checked. As the material age of successive pouring increases from 3 days into 7 days, it was measured that the strength decreases. It is judged it's on account of a phenomenon that as high volume powder like nano-slag is used, initially, compression effect increases owing to micro-pore filling effect, but it did not contribute greatly to flexural effect; as the period of successive pouring increases, component CaO in laitance becomes carbonated; so, substances which are able to hydration reaction decrease. 5. For the proportion selection of reinforcing agents of laitance, by separating MA1, 2, and 3, at the result of considering the dynamic characteristics with 24 and 40㎫ target strength, it was measured that in the compression strength of 24㎫, it was the most excellent in MA3, regardless of the successive pouring period. In the tensile strength of it, reversely, the highest strength was checked in MA1. Also, in 7-day successive pouring conditions of 40㎫ compression strength of target strength, MA1 was the best. In 9-day successive pouring conditions, it was measured that MA2 was the most excellent. 6. At the SEM analysis result, in laitance, shapes of big pours’ existence between thin and long type particles were observed. At the result of SEM analysis of MA1, 2, and 3; shapes of short thick circle to be predicted as C-S-H gel instead of narrow long hydration products which were observed in laitance were observed massively. In addition, as pours between particles and particles sharply decrease compared with laitance, it is judged that sufficient tightness was processed. 7. At the result of EDS analysis, numerical value O- of laitance was observed the highest. It is judged that this was originated from the broad pores within laitance. Compared with laitance, MA1 decreased 8.26%, MA2 decreased more than 10%, and MA3 decreased more than 12%. Among three kinds of laitance reinforcing agents, MA3 was measured the lowest. As the quantity of pulverulent bodies increases, it is judged that the pores decreased. 8. At the analysis result of XRD, in case of laitance, since the degree of crystallization was high because of the high measurement of values of diffraction strength, it is judged that the reactivity is low. At the analysis result of MA1, the diffraction strength was measured low compared with laitance. Lots of background peaks were observed. Add
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