선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 평가해보기로 한다. 그리고낙동강모래에 각 생산 지역별 부순 모래를 50〜100 %로 혼입률을 변화시킨 혼합모래®와 이들을 사용한 콘크리트의 각종 품질 특성을 관찰해 보기로 한다. 또한 이러한 품질 특성을 상기한 3개 지역에 인접해 있는 각 지역 대표 레미콘사에서 실제로 생산하고 있는 레미콘과의 비교 .
- 따라서 본 연구에서는 부산 근교의 동부지역, 중부지역 및 서부지역을 대표한다고 할 수 있는 양산지역, 김해지역 및 진해지역의 석산에서 생산되는 부순 골재(부순 자갈, 부순 모래)의 품질 특성을 분석. 평가해보기로 한다.
- 본 연구에서는 부산 근교 동부, 중부, 서부에 위치한 양산지역, 김해지역 및 진해지역에서 생산된 부순골재의 품질 특성과 부순 모래의 혼입률 변화에 따른 콘크리트의 특성을 분석해 본 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
제안 방법
- 공시 체는 성형 후 몰드를 제거하고 재령 7일, 28일, 60일, 90일, 180일까지 23±2 °C의 온도에서 수중 양생을 실시하였다.
- 그리고낙동강모래에 각 생산 지역별 부순 모래를 50〜100 %로 혼입률을 변화시킨 혼합모래®와 이들을 사용한 콘크리트의 각종 품질 특성을 관찰해 보기로 한다. 또한 이러한 품질 특성을 상기한 3개 지역에 인접해 있는 각 지역 대표 레미콘사에서 실제로 생산하고 있는 레미콘과의 비교 . 검토'7)를 통하여 실무 적용을 위한 기초 자료로 제시하고자 한다.
- 생산 지역별 부순 모래의 혼입률 변화에 따라 제작. 양생된 콘크리트의 압축강도 측정용 공 시체의 중량을 재령 7일, 28U 60일, 90일 및 180일에 측정하여 단위 중량으로 환산하였다.
- 압축강도 시험은 rKS F 2405 콘크리트의 압축강도 시험 방법」에 준하여 재령 7일, 28일 60일, 90일 및 180일에 측정하였다.
- 양생된 콘크리트의 압축강도 측정용 공 시체의 중량을 재령 7일, 28U 60일, 90일 및 180일에 측정하여 단위 중량으로 환산하였다.
- 콘크리트의 강성을 나타내는 탄성계수는 콘크리트 표준시방서에서 제시하고 있는 식에 재령 7일, 28U 60일, 90일 및 180일의 단위 중량 및 압축강도를 사용하여 계산하였다.
- 콘크리트의 제작순서는 먼저 잔골재(부순모래 및 강모래), 시멘트 부순 자갈 순으로 믹서에 투입하여 건비빔을 실시한 다음 혼합 수와 고성능감수제를 투입하여 혼합비빔을 실시하여 굳지 않은 콘크리트를 제작하였다.
- 특히 배합설계 시 잔골재율에 영향을 미치는 각 혼합모래(강모래+부순 모래)의 조립률에 따라 배합을 보정하였으며, 혼입률별 골재의 전체 용적에 부순 모래의 혼입률이 50〜100%로 각각 10%씩 변화되도록 골재의 단위량을 조정하여 배합설계를 실시하였다.
대상 데이터
- 그리고 부산 근교에서 가장 대표적으로 사용되고 있는 낙동강에서 채취한 강모래(RS)를 사용한다.
- 본 연구에서 사용된 골재는 양산지역, 김해지역 및 진해지역에서 생산된 최대치수가 25mm인부순 자갈과과 부순모래(CS)이다. 그리고 부산 근교에서 가장 대표적으로 사용되고 있는 낙동강에서 채취한 강모래(RS)를 사용한다.
- 본 연구에서는 국내 A사에서 생산되는 멜라민계의 고성능 감수제(SP)를 사용하며, 물리. 화학적 특성은 Table 2와 같다
- 본 연구에서는 국내 S 사의 보통 포틀랜드시멘트를 사용하며, 그 물리. 화학적 특성은 Table 1과 같다.
- 부산 근교에 위치한 양산지역, 김해지역 및 진해지역에서 생산된 부순자갈과 부순 모래의 품질에 관련된 물리 . 화학적 특성을 파악하기 위하여 한국산업규격 (Korean Standards, KS)의 규정에 준하여 각종 품질시험을 실시하였다.
- 콘크리트는 혼합용적 601인 수평형 팬믹서를 사용하여 제작하였다. 콘크리트의 제작순서는 먼저 잔골재(부순모래 및 강모래), 시멘트 부순 자갈 순으로 믹서에 투입하여 건비빔을 실시한 다음 혼합 수와 고성능감수제를 투입하여 혼합비빔을 실시하여 굳지 않은 콘크리트를 제작하였다.
이론/모형
- 부순 모래를 사용한 굳지 않은 콘크리트의 반죽 질기, 연도, 점조성 및 작업성 등을 파악하기 위하여 「KS F 2402 콘크리트의 슬럼프 시험 방법」에 따라 슬럼프를 측정하였다.
- 콘크리트의 강도 및 작업성에 영향을 미치는 굳지 않은 콘크리트의 공기량은 「KS F 2421 압력 법에 의한 굳지 않은 콘크리트의 공기량 시험 방법」에 준하여 워싱턴형 에어미터를 사용하여 측정하였다.
- 한국산업규격에서 정하는 rKS F 2403 콘크리트의 강도시험용 공시체 제작 방법」에 준하여 실린더형 몰드0 10x20cm)를 사용하여 압축강도 측정용 공시체를 제작한 다음, 원주공시체 상부의 재하 면은 몰드를 제거하기 전에 캐핑을 실시하였다.
- 화학적 특성을 파악하기 위하여 한국산업규격 (Korean Standards, KS)의 규정에 준하여 각종 품질시험을 실시하였다.
성능/효과
- 0.08mm 체 통과량 시험 결과 부순 모래의 혼입률 증가에 따라 부순모래에 포함되어 있는 미분량 또한 증가하는 것으로 나타났다.
- 1) 각 생산 지역별 부순 골재의 품질은 KS의 품질 규격을 모두 만족하는 것으로 나타났다.
- 진도 앞바다의 바다모래 채취마저 최근에 전면 금지되면서 대체 골재로 부순모래의 사용량이 더욱 증가하고 있는 추세이다.1) 부순자갈을 생산하는 경우 대략 43%에 이르는 석분이 발생한다. 이 석분은 아스콘의 제조에 일부 사용될 뿐 대부분 매립되고 있어 그 활용도가 매우 낮은 실정이다.
- 2) 콘크리트의 작업성에 영향을 미치는 입도 및 입형은 양산지역 및 진해지역에서 생산된부순 모래가가 양호한 것으로 나타났다. 그러나 김해지역에서 생산된 부순 모래는 입도와 입형이 다소 불량한 것으로 나타났는데, 이는 제조공정의 개선이 필요할 것으로 판단된다
- 3) 슬럼프는 전체적으로 부순 모래의 혼입률 70〜80%까지 증가하다가 그 이상에서는 감소하는 경향을 보였다. 이는 혼입률의 증가에 따른 실적률의 증가로 콘크리트 내부의 입자간 마찰이 감소하여 슬럼프는 증가하다가 미립분의 증대로 인한 요구 수량의 증가로 슬럼프는 오히려 감소한 것으로 분석되었다.
- 4) 공기량은 부순 모래의 혼입률이 증가할수록 Micro Filler현상으로 인하여 감소한 것으로 분석되었다.
- 5) 콘크리트의 단위 중량은 강모래에 비해 밀도와 단위용적 질량이 큰 부순 모래의 혼입률이 증가할수록 증대되는 것으로 분석되었다.
- 6) 콘크리트의 압축강도는 부순 모래의 생산 지역, 재령의 변화에 관계없이 혼입률 70%에서 가장 높게 발현되었다.
- 7) 콘크리트의 탄성계수는 주로 밀도와 강도가 큰 화강암이 부순모래의 원 암으로 사용되므로 천연강모래에 비하여 흡수율이 낮고, 내부조직이 치밀하며, 공극이 적어 탄성계수가 다소 높게 나타났다.
- 8) 생산 지역별 부순 골재의 품질 및 부순모래의 혼입률 변화에 따른 콘크리트의 각종 특성들을 종합적으로 분석해 본 결과, 최적의 혼입률은 70%로 판단되었다.
- Figs. 8과 9에서는 전체적으로 혼입률이 증가할수록 단위 중량 또한 증가하는 것으로 나타났다. 또한 김해 지역대표 레미콘 사(부순모래의 혼입률 64%)보다 단위 중량이 모두 높게 나타났는데, 이는 레미콘의 특성이 대량생산에서의 부정확한 계량과 재료의 보관 상태에 기인한 것으로 판단된다.
- 규격을 만족하는 것으로 나타났다. Fig. 1은 생산 지역별 부순모래의 입도 분포곡선을 나타낸 것으로 김해지역에서 생산된 부순 모래의 조립률이 4.14로 가장 높았고, 양산지역(3.67), 진해지역(3.21) 순으로 나타났으며 조립률 및 실적률(67%)이 좋은 진해지역에서 생산된 부순 모래가 가장 양호한 입도 분포를 보였다 또한 입형과 입도 가 생산 지역마다 상이한 이유는 부순 모래의 제조 과정시 공정의 세분화와 관리의 정도 차이에 기인한 것으로 판단되며, 양질의 부순모래를 생산하기 위해서는 보다 개선된 공정관리가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
- 각 혼입률별 유기불순물시험을 실시한 결과, 혼입률에 관계없이 모두 표준용액의 적황색보다 연한 담황색으로 KS에서 규정하는 좋은 콘크리트의 생산에 사용이 가능한 것으로 나타났다.
- 골재의 내구성을 조사하는 안정성시험의 결과, 혼입률이 증가할수록 황산나트륨에 의한 골재의 파손으로 손실 중량 또한 높아지는 것으로 나타났다.
- 골재의 입형을 판정하기 위하여 편장석률을 측정해 본 결과, 생산 지역에 관계없이 모두 KC 규정치 20% 이하를 만족하는 것으로 나타났으며, 양산지역에서 생산된 부순 자갈은 12%의 편 장석을 함유하고 있어 김해지역(8%) 및 진해지역(6%)에 비하여 상대적으로 입형이 불량한 것으로 나타났다.
- 8과 9에서는 전체적으로 혼입률이 증가할수록 단위 중량 또한 증가하는 것으로 나타났다. 또한 김해 지역대표 레미콘 사(부순모래의 혼입률 64%)보다 단위 중량이 모두 높게 나타났는데, 이는 레미콘의 특성이 대량생산에서의 부정확한 계량과 재료의 보관 상태에 기인한 것으로 판단된다. 재령이 증가할수록 단위 중량이 증가하는 것으로 나타났으며, 이는 수화반응의 지속시간이 증가함으로서 콘크리트 경화체의 조직 또한 밀실 해졌기 때문으로 판단된다.
- 진해지역, 김해지역 순으로 나타났다. 또한 부순 모래의 혼입률이 50〜60%일 때 평균공기량이 시방 배합기준인 4.5 %에 가장 근접하는 것으로 나타났다. 이는 입도의 차이와 미분함유량의 다소에 따라 변화한 것으로 판단된다.
- 부순 자갈의 입도를 살펴보면, 양산지역에서 생산된 것이 김해지역 및 진해지역에 비해 조립률이 낮은 반면, 실적률은 다소 높아 비교적 양호한 입도를 가진 것으로 나타났다. 또한 양산지역에서 생산된 부순자갈의 밀도 및 단위용적 질량은 김해지역 및 진해지역에 비해 약간 높은 것으로 나타났다.
- 보였다. 또한 흡수율은 부순 모래의 혼입률 증가에 따른 밀도의 증가로 오히려 감소한 것으로 나타났다.
- 밀도 및 단위용적 중량은 진해지역에서 생산된 부순 모래가 가장 큰 것으로 나타났다. 잔골재 중에 함유되어 있는 유기불순물의 함유 정도를 파악하기 위하여 유기불순물시험을 실시한 결과, 생산 지역에 관계없이 모두 표준용액의 황적색보다 연한 담황색으로 우수한 품질의 콘크리트 생산에 사용이 가능한 것으로 나타났다.
- 본 연구에서는 설계 기준강도 23.5MPa, W/C 46.6 %로 하고, 슬럼프 15+2.5cm, 공기량은 4.5±1.5%를 목표로 하였고, 부순 모래의 혼입률은 100%로 하여 양산지역, 김해지역 및 진해지역에 대하여 배합설계를 실시한 결과 Table 3과 같은 기준 시방 배합표를 얻을 수 있었다.
- 잔골재 중에 함유되어 있는 유기불순물의 함유 정도를 파악하기 위하여 유기불순물시험을 실시한 결과, 생산 지역에 관계없이 모두 표준용액의 황적색보다 연한 담황색으로 우수한 품질의 콘크리트 생산에 사용이 가능한 것으로 나타났다. 부순 모래에 포함된 미립분의 양을 파악하기 위하여 0.08 HTO체 통과량 시험을 실시한 결과, 전체적으로 7% 이하로 소량의 미립분을 함유하고 있는 것으로 나타났다.
- 부순 자갈에 포함된 미분량(0.08 mm체 통과량)을 측정해본 결과, 0.1 〜0.2 % 정도의 수준으로 미분의 함유량은 매우 낮은 것으로 나타났다 기상 작용에 대한 골재의 내구성을 조사하기 위하여 안정성 시험을 실시한 결과, 모든 생산 지역에서 모두 규정 값을 만족하는 것으로 나타났으며, 양산지역에서 생산된 부순 자갈은 골재의 손실 중량백분율이 3.5 %로 김해지역(3.2 %)과 진해지역(2.9 %)보다 약간 높은 것으로 나타났다.
- 부순 자갈의 마모 저항에 대해 조사하기 위하여 마모시험을 실시한 결과, 양산지역에서 생산된 부순자갈이 마모율 15%로 가장 높게 나타났는데 이는 김해지역 및 진해지역에 비해 다소 암질의 경도가 떨어지기 때문으로 판단된다.
- 만족하는 것으로 나타났다. 부순 자갈의 입도를 살펴보면, 양산지역에서 생산된 것이 김해지역 및 진해지역에 비해 조립률이 낮은 반면, 실적률은 다소 높아 비교적 양호한 입도를 가진 것으로 나타났다. 또한 양산지역에서 생산된 부순자갈의 밀도 및 단위용적 질량은 김해지역 및 진해지역에 비해 약간 높은 것으로 나타났다.
- 부순모래의 입도에 영향을 미치는 조립률과 실적률은 부순모래의 혼입률 100%를 제외하고 혼입률이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. Fig.
- 7을 살펴보면, 전체적으로 부순모래의 혼입률 90%까지 혼입률이 증가할수록 단위 중량 또한 증가하는 것으로 나타났는데 이는 밀도가 높은 부순모래의 사용과 미립분의 영향으로 공극이 충분이 메워졌기 때문으로 판단된다. 부순모래의 혼입률 50%를 제외하고 양산지역 대표 레미콘 사(부순모래의 혼입률 70%)의 단위중량보다 높은 것으로 나타났다.
- 부순모래의 혼입률이 증가할수록 조립률, 밀도 흡수율, 단위용적질량 0.08mm 체 통과량 및 실적률은 증가하는 것으로 나타났다.
- 실적률은 전체적으로 KS규격 53% 이상을 모두 만족하고 있으나, 부순 모래 혼입률 100%에서는 입자의 분포가 불균등하여 미세공극발생이 커짐으로서 오히려 실적 률이약간 줄어든 것으로 나타났다
- 안정성 시험 결과, 부순 모래의 혼입률이 증가할수록 황산나트륨에 의한 골재의 파손이 커서 손실중량이 높아지는 것으로 나타났다
- 안정성 시험의 결과, 혼입률이 증가할수록 황산나트륨에 의한 골재의 파손 정도가 심해져 손실 중량이 높게 나타났다.
- 유기불순물시험의 결과, 부순 모래의 혼입률이 50%일 때 시료가 담겨진 무색의 용액이 표준용액의 적황색보다 연한 담황색으로 변화하였고, 혼입률이 증가할수록 점차적으로 더 연한 담황색으로 변화하였다. 이는 유기불순물의 함유 정도가 KS에서 정한 규정치보다 낮은 것으로 일반적으로 양질의 콘크리트 생산에 사용이 가능한 것으로 판단된다 0.
- 유기불순물의 정도를 살펴보면, 혼입률 변화에 관계없이 모두 표준용액의 적황색보다 연한 담황색으로 양질의 콘크리트 제조가 가능한 것으로 나타났다.
- 13〜15는 생산 지역별 부순모래를 혼입한 콘크리트의 재령에 따른 탄성계수를 나타낸 그림이다. 이 결과를 살펴보면, 전체적으로 부순모래의 혼입률 70%까지 탄성계수는 증가하다가 그 이상에서는 오히려 감소하는 경향을 보였다. 특히 밀도가 2, 300〜2, 400 kg/m3인 보통 골재(강모래, 바다모래)를 사용한 콘크리트의 탄성계수(23GPa)보다 본 연구에서의 콘크리트 탄성계수가 다소 높게 나타났다.
- 가장 큰 것으로 나타났다. 잔골재 중에 함유되어 있는 유기불순물의 함유 정도를 파악하기 위하여 유기불순물시험을 실시한 결과, 생산 지역에 관계없이 모두 표준용액의 황적색보다 연한 담황색으로 우수한 품질의 콘크리트 생산에 사용이 가능한 것으로 나타났다. 부순 모래에 포함된 미립분의 양을 파악하기 위하여 0.
- 5는 콘크리트의 유동성을 파악하기 위하여 슬럼프를 측정한 결과이다. 전체적으로 부순 모래의 혼입률이 70 ~80%까지 증가하다가 감소하는 경향을 나타냈다. 이는 부순 모래의 혼입률이 증가할수록 혼합모래의 조립률이 증가하게 되고, 그로 인하여 슬럼프에 영향을 미치는 잔골재율이 증가하여, 슬럼프는 증가하다가 혼입률이 90% 이상이 되면 부순모래에 포함되어 있는 미분량(0.
- 결과는 Table 11과 같다. 전체적으로 슬럼프는 부순 모래의 혼입률 70〜80 %까지 증가하다가 90% 이상에서는 오히려 감소하는 경향을 보였으나, 공기량의 경우에는 부순 모래의 혼입률이 증가할수록 감소하는 것으로 나타났다.
- 10〜12는 생산 지역별 부순 모래의 혼입률 및 재령의 변화에 따른 콘크리트의 압축강도를 나타낸 그림이다. 전체적으로 재령이 증가할수록 압축강도 또한 증가하는 것으로 나타났는데, 이는 수화가 진행될수록 빈약한 구조를 가진 미 수화 시멘트 입자의 감소에 기인한 것으로 판단된다. 특히 부순 모래의 생산 지역별로 혼입률 70%에서 가장 높은 압축강도가 발현되었다.
- 전체적으로 조립률을 제외하고 모두 KS 규정치를 만족하였다. 부순모래의 혼입률이 증가할수록 조립률, 밀도 흡수율, 단위용적질량 0.
- 이 결과를 살펴보면, 전체적으로 부순모래의 혼입률 70%까지 탄성계수는 증가하다가 그 이상에서는 오히려 감소하는 경향을 보였다. 특히 밀도가 2, 300〜2, 400 kg/m3인 보통 골재(강모래, 바다모래)를 사용한 콘크리트의 탄성계수(23GPa)보다 본 연구에서의 콘크리트 탄성계수가 다소 높게 나타났다. 이는 보통 골재에 비하여 흡수율이 낮고, 내부조직이 치밀하며, 공극이 적어 밀도와 강도가 큰 화강암이 원암인 부순모래를 사용하였기 때문으로 판단된다.
- 특히 부순 모래를 혼입한 콘크리트는 전체적으로 천연강모래나 바다모래를 사용한 콘크리트의 단위 중량인 2, 300〜 2, 400 kg/m3보다 높게 나타나는 경향을 보였는데, 이는 부순 모래가 상대적으로 밀도가 커서 나타나는 현상으로 판단된다.
- 전체적으로 재령이 증가할수록 압축강도 또한 증가하는 것으로 나타났는데, 이는 수화가 진행될수록 빈약한 구조를 가진 미 수화 시멘트 입자의 감소에 기인한 것으로 판단된다. 특히 부순 모래의 생산 지역별로 혼입률 70%에서 가장 높은 압축강도가 발현되었다.
- 08mm체 통과량)의 증가로 인하여 오히려 감소한 것으로 판단된다. 특히 진해지역에서 생산된 부순 모래를 사용한 콘크리트는 김해지역 및 양산지역에 비해 슬럼프가 높게 측정되어 작업성이 우수한 것으로 나타났다. 이는 진해지역에서 생산된 부순모래가 상대적으로 입도 및 입형이 양호하기 때문으로 판단된다.
후속연구
- 나타났다. 그러나 김해지역에서 생산된 부순 모래는 입도와 입형이 다소 불량한 것으로 나타났는데, 이는 제조공정의 개선이 필요할 것으로 판단된다
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.