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문제 정의
- 그러므로, 본 연구에서는 콘크리트 표면에 광택이 발현되고, 강도 등 우수한 품질의 노출 콘크리트를 제조하기 위하여 고로슬래그 미분말의 치환율 변화에 따른 굳지 않은 콘크리트 및 경화 콘크리트의 제반특성과 광택도 특성을 분석하고자 하였다.
제안 방법
- 2와 같다. 먼저, 배합사항은 물-결합재비(WB) 45 및 50 %의 2수준 단위수량 185kg/m3, 목표 슬럼프 18±1 cm, 목표 공기량 4.5±1.5 %를 만족하는 범위에서, 고로슬래그의 미분말을 0, 10, 20 및 30 %로 치환하는 것으로 실험 계획하였다. 이때, 광택도 실험으로는 표면에 투명 도포제 코팅 유무 및 아크릴, 치장합판, 철판, 일반합판 등의 거푸집 변수도 추가하여 실험하였다.
- 본 연구의 실험방법으로, 먼저, 콘크리트의 혼합은 강제식 팬믹서를 사용하여 첨가한 사용재료가 충분히 혼합될 수 있도록 Fig. 1과 같은 순서에 따라 실시하였다.
- 실험사항으로 굳지 않은 콘크리트에서는 슬럼프, 슬럼프 플로우, 공기량 및 단위용적중량을 측정하였고, 경화 콘크리트에서는 재령경과에 따른 압축강도 건조수축 및 광택 도를 측정하는 것으로 하였다.
- 5 %를 만족하는 범위에서, 고로슬래그의 미분말을 0, 10, 20 및 30 %로 치환하는 것으로 실험 계획하였다. 이때, 광택도 실험으로는 표면에 투명 도포제 코팅 유무 및 아크릴, 치장합판, 철판, 일반합판 등의 거푸집 변수도 추가하여 실험하였다.
대상 데이터
- 사용하였는데, 그 물리적 성질은 Table 3과 같다. 골재로서 잔골재는 충남 연기군 남면산 강모래 굵은 골재는 충북 청원군 부강산 부순돌를 사용하였는데, 그 물리적 성질은 Table 4와 같다. 혼화재료는 국내산의 고로슬래그 미분말과 표준형 AE 감수제를 사용하였는데, 그 물리적 성질은 Table 5 및 6과 같다.
- 본 실험의 사용재료로서 시멘트는 국내산 보통포틀랜드시멘트를 사용하였는데, 그 물리적 성질은 Table 3과 같다. 골재로서 잔골재는 충남 연기군 남면산 강모래 굵은 골재는 충북 청원군 부강산 부순돌를 사용하였는데, 그 물리적 성질은 Table 4와 같다.
- 골재로서 잔골재는 충남 연기군 남면산 강모래 굵은 골재는 충북 청원군 부강산 부순돌를 사용하였는데, 그 물리적 성질은 Table 4와 같다. 혼화재료는 국내산의 고로슬래그 미분말과 표준형 AE 감수제를 사용하였는데, 그 물리적 성질은 Table 5 및 6과 같다. 투명 도포제는 국내산 J사 제품으로써, 그 물리·화학적 성질은 Table 7과 같다.
이론/모형
- 본 연구의 실험방법으로 굳지 않은 콘크리트의 슬럼프시험은 KS F 2402, 공기량 및 단위용적 중량은 KS F 2421 및 KS F 2409의 규정에 의거 측정하였다. 경화 콘크리트의 압축강도는 KS F 2405, 건조수축에 의한 길이 변화는 KS F 2424, 광택도 측정은 성형후 1주일 동안 온도 20 ℃, 습도 60 %의 항온실에서 양생한 다음 탈형 하여 실험 계획된 재령에서 ASTM D 523의 규정甘에 의거 Photo.
성능/효과
- 4) 재령경과에 따른 광택도는 재령이 경과할수록 저하하였고, WB 변화에 따른 광택도는 작은 "에서 크게 나타났으며, 표면도포 유무 에 따른 광택도는 표면도 포의 경우 무도포에 비하여 약 20 %정도 증가하였다. 거푸집 종류에 따른 광택도는 아크릴판, 치장합판, 철판, 일반 합판의 순으로 우수함을 알 수 있었다.
- 1) 고로슬래그 미분말의 치환율이 증가함에 따른 굳지 않은 콘크리트의 유동성 및 공기량은 큰 차이가 없고, 단위용적 중량은 감소하는 것으로 나타났다.
- 2) 고로슬래그 미분말의 치환율이 증가함에 따라 압축강도는 공극충전 및 잠재수경성 반응에 기인하여 후기재령일수록 크게 증가하였고, 건조수죽도 커지는 것으로 나타났다.
- 3) 고로슬래그 미분말의 치환율 증가에 따른 광택 도는 고로슬래그의 공극충전효과 및 백색도에 의하여 증가하였는데, 이때 고로슬래그의 미분말의 치환율이 10%씩 증가함에 따라 약 7% 정도 증가하였다.
- 13은 표면도포 유무에 따라 거푸집 종류별에 따른 광택도를 비교한 것이다. 거푸집 종류에 따른 광택 도는 아크릴이 가장 우수하고 치장합판, 철판, 일반합판 순으로 나타났는데, 이는 거푸집의 평활도가 콘크리트 표면에 전사되어 나타난 것으로 분석된다.
- 거푸집 종류에 따른 광택도는 아크릴판, 치장합판, 철판, 일반 합판의 순으로 우수함을 알 수 있었다.
- 5는 W/B 및 고로슬래그 미분말의 치환율 변화에 따른 압축강도 및 압축강도 비를 재령별로 나타낸 것이다. 고로슬래그 미분말 의치환율 증가에 따른 압축강도는 7일 재령에서 저하하였으나, 잠재수경성 반응에 의하여 91일 재령에서는 증가하는 것으로 나타났다.
- 11은 콘크리트 표면에 도포제를 도포하였을 경우 고로슬래그 미분말의 치환율 변화에 따른 광택도 및 광택도비를 WB 및 거푸집 종류별로 구분하여 각 재령을 평균하여 나타낸 것이다. 고로슬래그 미분말의 치환율 증가에 따라 광택도는 공극충전효과에 의한 조직 치밀 화 및 백색도에 기인하여 증가하는 것으로 나타났는데, 증가율은 고로슬래그 미분말의 치환율 0 %에 대하여 10, 20, 30 %인 경우 각각 7, 12 및 21 % 정도로 고로슬래그미분말의 치환율 10%당 약 7% 정도 광택도가 향상되는 것으로 나타났다. 따라서, 향후 노출 콘크리트의 광택도 향상을 위하여는 고로슬래그 미분말을 치환하여 사용하는 것이 효과적인 것으로 사료된다.
- 이는 고로슬래그 미분말의 치환율이 증가할수록 미세입자가 증가하게 되어 건조과정에서 모세관 장력이 크게 발생하기 때문인 것으로 사료된다. 따라서, 실제 현장에서 노출 콘크리트를 시공할 경우 고로슬래그 미분말의 적정치환율은 건조수축량을 고려하면 20% 이하의 범위가 적정할 것으로 사료된다.
- 또한 압축강도비는 고로슬래그 미분말의 치환율에 따라 각각 다르게 나타났는데, 고로슬래그 미분말 치환율 10~ 30 % 범위에서 91일 재령의 강도증가비는 50 %의 경우 103~111 % WB 45%의 경우 104~114 %로 나타났다.
- 7은 6 개월의 건조수축률을 나타낸 것이다. 전반적으로 고로슬래그 미분말의 치환율이 증가할수록 건조수축에 의한 길이 변화율은 6~9x1(广1 정도까지 커지는 것으로 나타났다. 이는 고로슬래그 미분말의 치환율이 증가할수록 미세입자가 증가하게 되어 건조과정에서 모세관 장력이 크게 발생하기 때문인 것으로 사료된다.
- 12는 각 재령의 광택도를 평균하여 콘크리트의 표면처리 유무에 따라 비교한 것이다. 전반적으로 노출 콘크리트의 광택도는 표면에 도포제를 도포할 경우 도포하지 않은 것에 비하여 약 20% 정도 증가하는 것으로 나타났다. Fig.
- 2 및 3은 고로슬래그 미분말의 치환율 변화에 따른 슬럼프, 슬럼프플로우, 공기량 및 단위용적중량을 WB 별로 구분하여 나타낸 것이다. 전반적으로 슬럼프 슬럼프 플로우 및 공기량은 고로슬래그 미분말의 치환율 변화에 따라 약간 증가 및 감소의 변동이 있기는 하지만 유사한 경향으로 나타났다 단, 단위용적중량은 고로슬래그 미분말의 비중이 시멘트보다 작음에 기인하여 작게 나타났다.
후속연구
- 고로슬래그 미분말의 치환율 증가에 따라 광택도는 공극충전효과에 의한 조직 치밀 화 및 백색도에 기인하여 증가하는 것으로 나타났는데, 증가율은 고로슬래그 미분말의 치환율 0 %에 대하여 10, 20, 30 %인 경우 각각 7, 12 및 21 % 정도로 고로슬래그미분말의 치환율 10%당 약 7% 정도 광택도가 향상되는 것으로 나타났다. 따라서, 향후 노출 콘크리트의 광택도 향상을 위하여는 고로슬래그 미분말을 치환하여 사용하는 것이 효과적인 것으로 사료된다.
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