[논문]수도권 부순모래의 품질현황 및 부순모래 대체율에 따른 콘크리트의 특성에 관한 연구

최세진; 이성연; 여병철; 김무한

doi:10.5345/jkic.2005.5.1.063

[국내논문] 수도권 부순모래의 품질현황 및 부순모래 대체율에 따른 콘크리트의 특성에 관한 연구
An Experimental Study on the Properties of Crushed Sand in Capital Region and Concrete according to the Replacement Ratio of Crushed Sand 원문보기

한국건축시공학회지 = Journal of the Korea Institute of Building Construction, v.5 no.1 = no.15, 2005년, pp.63 - 68

최세진 ((주)삼표 기술연구소) , 이성연 ((주)삼표 기술연구소) , 여병철 ((주)삼표 R) , 김무한 (충남대학교 건축공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Generally, aggregate may limit the workability, strength and durability of concrete, and good concrete cannot be made with aggregate of bad property including low strength, bad shape and grading. But recently, it has been insufficient in quantity to collect good natural aggregate because of exhaustion of aggregate resources. In case of Korea, the using ratio of crushed stone occupies about 97 percent of total coarse aggregate, and ratio of crushed sand occupies about 18.3 percent of total fine aggregate. This is an experimental study to compare and analyze the properties of crushed sand for concrete in capital region and concrete according to the replacement ratio of crushed sand to improve quality and mix design of concrete using crushed sand. According to test results, it was found that nearly all the properties of crushed sand satisfied with the value recommended by KS. And it is recommended that FM of crushed sand should be lowered by improvement of manufacture system or grading adjustment should be used because FM of crushed sand was a bit higher.

주제어

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문제 정의

공급되고 있는 콘크리트용 부 순 모래의 각종 품질 현황을 검토하고, 부순 모래 대체율에 따른 콘크리트의 특성을 비교.분석함으로서 부순 모래를 사용한 콘크리트의 배합설계 및 품질향상을 위한 참고자료를 제시하고 자 한다.

제안 방법

본 연구는 수도권에서 생산.공급되고 있는 콘크리트용 부 순 모래의 각종 품질 현황을 검토하고, 부순 모래 대체율에 따른 콘크리트의 특성을 비교.분석함으로서 부순 모래를 사용한 콘크리트의 배합설계 및 품질향상을 위한 참고자료를 제시하고 자 한다.
또한, II 시리즈에서는 W/C 54, 5%인 배합에서 단위시멘트량을 330kg/m3으로 고정하고 세척사 기준으로 부순 모래의 대체율을 0, 25, 50, 75, 100%의 5수준으로 설정하여, 슬럼프, 공기량, 블리딩량 및 압축강도 시험을 실시하였다.
또한, 본 연구소에서 부순 골재의 품질 특성을 비교.검토하기 위하여 약 2년간에 걸쳐 시험한 부순 자갈과 부순 모래의 단위 용적 중량의 변화를 나타낸 그림 4에서 알 수 있는 바와 같이, 부순 자갈의 경우 l, 526kg/m3, 잔골재의 경우 l, 681kg/m3로 부 순 모래의 경우가 부순 자갈에 비하여 상대적으로 단위용적중 량이 높게 나타나고 있는데, 이는 부순 골재의 입도 분포 및 부 순모래 에 함유된 미 립 분이 골재입 자사이 를 밀실하게 채 웠기 때문으로 판단된다.
본 연구에서는 표 3에서 보는 바와 같이 2개의 시리즈로 구분하여, I 시리즈에서는 수도권 15개 골재생산업체에서 생 산되는 부순 모래에 대하여 124회에 걸쳐 각종 품질 특성 시험을 실시하였다.

대상 데이터

또한 II 시리즈의 경우 사용재료의 물리적 특성을 나타낸 표 4에서 보는 바와 같이 시멘트는 1종 보통 포틀랜드시멘트, 잔골재는 최대치수 5mm의 제염사 및 부순 모래, 굵은 골재는 25mm 부순 자갈을 사용하였으며, 혼화제는 AE감수제를 사용하였다.
본 연구는 수도권에서 생산.공급되고 있는 콘크리트용 부 순 모래의 각종 품질 현황을 검토하고, 부순 모래 대체율에 따른 콘크리트의 특성을 비교.

이론/모형

I 시리즈의 경우 수도권에서 생산되는 부순 모래에 대하여 품질 특성 시험을 각종 KS 방법에 준하여 실시하였다.
콘크리트 시험은 각각 KS 규준에 준하여 실시하였다.

성능/효과

1) 본 연구대상 부순 모래의 대부분의 품질 항목에서 KS F 「콘크리트용 부순 골재」에서 제안하고 있는 값을 대체적으로 만족시키며 양호한 품질을 나타내었다.
2) 부순 모래의 절건밀도와 흡수율 사이에 일정한 상관도가 있는 것으로 나타나 부순 모래의 경우도 비중으로서 흡수율을 추정할 수 있는 상관성이 성립하고 있음을 알 수 있다
3) 조립율의 경우 평균 3.09로 다소 높게 나타나 조립율이 3.1을 넘는 부순 모래를 콘크리트에 사용할 경우 골재입형의 개 선 또는 조립율이 낮은 잔골재와 혼합하여 입도 조정을 하여 사용하거나 혼 화재 치환에 의한 배합조정 등을 통해 콘크리트의 성능을 만족시킨 후 사용하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
4) 부순 모래의 실적율과 입형판정실적율의 상관성이 낮게 나타났는데, 이는 부순 모래에 미립분이 상대적으로 많이 함유되어 있어 미립분을 제거한 입형판정실적율값이 실적 율값 과 다르게 나타난 것으로 사료된다.
5) 부순 모래 대체율이 증가함에 따라 대체적으로 블리딩량이 감소하였는데, 이는 미립분이 증가함에 따라 수분 흡착량이 많아지고 거친 입형에 의해 부순 모래 입자 하부에 수막이 상대적으로 많이 형성되어 떠오르는 블리딩이 감소한 것으로 사료된다. 또한 부순 모래 대체율이 증가할수록 대체적으로 콘크리트의 슬럼프 및 공기량은 다소 감소하였으며, 압축강도는 증가하는 경향을 나타내었다.
따라서, 조립율이 3.1을 넘는 부순 모래를 콘크리트에 사용할 경우 골재입형의 개선 또는 조립율이 낮은 잔골재와 혼합 하여 입도 조정을 하여 사용하거나 혼 화재 치환에 의한 배합조정 方 등을 통해 콘크리트의 성능을 만족시킨 후 사용하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
5) 부순 모래 대체율이 증가함에 따라 대체적으로 블리딩량이 감소하였는데, 이는 미립분이 증가함에 따라 수분 흡착량이 많아지고 거친 입형에 의해 부순 모래 입자 하부에 수막이 상대적으로 많이 형성되어 떠오르는 블리딩이 감소한 것으로 사료된다. 또한 부순 모래 대체율이 증가할수록 대체적으로 콘크리트의 슬럼프 및 공기량은 다소 감소하였으며, 압축강도는 증가하는 경향을 나타내었다.

참고문헌 (12)

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