순환잔골재의 고부가가치 활용촉진 및 이를 사용한 콘크리트구조물의 건조수축에 대한 내구성을 확보하기 위한 배합설계자료로 제시하고자 천연잔골재에 대한 고품질 순환잔골재의 대체율별 굳지 않은 콘크리트 성상 및 경화성상 그리고 건조수축특성등을 실험 실증적으로 검증하였다. 그 결과 고품질 순환잔골재를 사용한 콘크리트의 슬럼프, 공기량, 압축강도 및 인장강도는 대체율에 관계없이 유사한 수준을 보였으나, 구속 및 비구속상태에서의 건조수축특성은 큰 차이를 요였다. 구속 및 비구속상태에서 건조수축에 의한 변형량은 고품질 순환잔골재 대제율 30%까지는 천연잔골재만을 사용한 경우에 비해 오히려 건조수축에 대한 저항성이 우수한 것으로 나타났으며, 구조체 콘크리트용 잔골재로 고품질 순환잔골재를 30%까지 대체 사용하는 것이 유효하다는 것을 검증할 수 있었다. 반면, 고품질 순환잔골재 대체율이 50% 이상인 경우에는 천연잔골재만을 사용한 경우에 비해 구속 및 비구상태에서의 건조수축 저항성이 저하되는 것으로 나타났으며, 특히 고품질 순환잔골재 대체율 100%의 경우에는 건조수축에 의한 변형량이 다른 시험체에 비해 급격히 증가되어 구속상태에서 건조수축에 의한 균열발생 시점이 단축되는 것을 확인할 수 있었다.
순환잔골재의 고부가가치 활용촉진 및 이를 사용한 콘크리트구조물의 건조수축에 대한 내구성을 확보하기 위한 배합설계자료로 제시하고자 천연잔골재에 대한 고품질 순환잔골재의 대체율별 굳지 않은 콘크리트 성상 및 경화성상 그리고 건조수축특성등을 실험 실증적으로 검증하였다. 그 결과 고품질 순환잔골재를 사용한 콘크리트의 슬럼프, 공기량, 압축강도 및 인장강도는 대체율에 관계없이 유사한 수준을 보였으나, 구속 및 비구속상태에서의 건조수축특성은 큰 차이를 요였다. 구속 및 비구속상태에서 건조수축에 의한 변형량은 고품질 순환잔골재 대제율 30%까지는 천연잔골재만을 사용한 경우에 비해 오히려 건조수축에 대한 저항성이 우수한 것으로 나타났으며, 구조체 콘크리트용 잔골재로 고품질 순환잔골재를 30%까지 대체 사용하는 것이 유효하다는 것을 검증할 수 있었다. 반면, 고품질 순환잔골재 대체율이 50% 이상인 경우에는 천연잔골재만을 사용한 경우에 비해 구속 및 비구상태에서의 건조수축 저항성이 저하되는 것으로 나타났으며, 특히 고품질 순환잔골재 대체율 100%의 경우에는 건조수축에 의한 변형량이 다른 시험체에 비해 급격히 증가되어 구속상태에서 건조수축에 의한 균열발생 시점이 단축되는 것을 확인할 수 있었다.
In this study, recently it is urgently required that demolition waste concrete has to be recycled on the construction because urban development is accelerated and redevelopment project is rapidly expanded, production quantity of construction and demolition waste concrete is being increased. As a res...
In this study, recently it is urgently required that demolition waste concrete has to be recycled on the construction because urban development is accelerated and redevelopment project is rapidly expanded, production quantity of construction and demolition waste concrete is being increased. As a results of drying shrinkage test under restrained and unrestrained condition, although workability and mechanical properites of concrete using HQRS were similar to that of concrete using natural sand, there were a great difference in deformation characteristic of dry shrinkage according to replacement ratio of HQRS. And, it makes sure that use of HQRS instead of partial nature sand was effective because drying shrinkage of concrete using 30 volume percentage of HQRS was smaller than that using only natural sand. Therefore, it is the objective of this study to provide the fundamental data about the re-application as an analysis of the drying shrinkage characteristics of concrete using HQRS and it is able to creta a high value-added by using HQRS.
In this study, recently it is urgently required that demolition waste concrete has to be recycled on the construction because urban development is accelerated and redevelopment project is rapidly expanded, production quantity of construction and demolition waste concrete is being increased. As a results of drying shrinkage test under restrained and unrestrained condition, although workability and mechanical properites of concrete using HQRS were similar to that of concrete using natural sand, there were a great difference in deformation characteristic of dry shrinkage according to replacement ratio of HQRS. And, it makes sure that use of HQRS instead of partial nature sand was effective because drying shrinkage of concrete using 30 volume percentage of HQRS was smaller than that using only natural sand. Therefore, it is the objective of this study to provide the fundamental data about the re-application as an analysis of the drying shrinkage characteristics of concrete using HQRS and it is able to creta a high value-added by using HQRS.
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문제 정의
건조수축특성을 실험 . 실증적으로 검증하고자 한다.
건조수축특성을 실험 . 실증적으로 검증함으로서 순환잔골재의 고부가가치 활용촉진 및 이를 사용한 콘크리트 구조물의 건조수축에 대한 내구성을 확보하기 위한 배합설계자료를 제시하고자 하였다.
이에 본 연구에서는 고품질 순환잔골재를 사용한 콘크리트의 건조수축특성을 실험 . 실증적으로 검증함으로서 순환잔골재의 고부가가치 활용촉진 및 이를 사용한 콘크리트 구조물의 건조수축에 대한 내구성을 확보하기 위한 배합설계자료를 제시하고자 하였다.
이에 본 연구에서는 천연잔골재에 대한 고품질 순환잔골재의 대체율에 따른 콘크리트의 구속 및 비구속 상태에서의 건조수축특성을 실험 . 실증적으로 검증하고자 한다.
콘크리트용 잔골재로서 고품질 순환잔골재의 고부가가치의 활용을 적극적으로 도모하기 위해, 천연잔골재에 대한 고품질 순환잔골재의 대체율에 따른 콘크리트의 구속 및 비구속상태에서의 건조수축특성을 실험 . 실증적으로 검증한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다.
제안 방법
3과 같은 도그본 형태의 몰드에 콘크리트를 타설하여 온도 20±3笆, RH 60±5%의 실내에서 1일간 존치시킨 후, 재령 7일까지 온도 20±3℃의 수중에서 표준양생을 실시하여 제작하였으며, 재령 7일부터 측정을 실시하였다.
본 실험에 사용된 콘크리트의 배합은 Table. 3에 나타낸 바와 같이 물시멘트비 (W/C)는 50%, 단위수량은 175kg/rf, 잔골재율(S/a)은 46%로 설계하였으며, 비빔 직후 목표 슬럼프를 22±2cm, 목표 공기량을 4.5± 1.5%로 설정하였다. 또한, 소정의 유동성을 만족시키기 위해 고성능AE감수제를 사용하였다.
1에 나타낸 바와 같이 고품질 순환잔골재 대체율을 0, 30. 50및 100%의 4수준으로 설정하였으며, 물시멘트비는 50%, 단위수량은 175kg/nf으로 설정하였다.
4와 같이 100mm21 스트레인 게이지(모델명:AB-XX-S900N-120)를 견고하게 부착시킨 후, Photo. 5와 같이 데이터로거(모델명:UCAM-20PC) 및 컴퓨터를 이용하여 10분마다의 길이변화량을 재령 40일까지 지속적으로 측정하였다.
존치시킨 후, 재령 7일부터 Photo. 6과 같이 강판에 부착된 스트레인 게이지로부터 데이터로거를 활용하여 실시하였으벼, 시험은 콘크리트 시험체의 비구속부에 균열이 발생하는 시점까지 실시하였다. Photo.
또한, 고품질 순환잔골재 대체율에 따른 콘크리트의 기초 물리적 성질을 평가하기 위해 굳지않은 상태에서 비빔 직후의 슬럼프 및 공기량, 경화상태에서 재령 3, 7 및 28일의 압축강도 및 인장강도를 각각 측정하였다.
본 실험에서는 고품질 순환잔골재 대체율에 따른 콘크리트의 비구속상태에서의 건조수축량을 측정하기 위해 10 x10 x40cm 시험체를 타설 2일후에 탈형하여 온도 20±3t, RH 60±10%의 양생실에 존치시킨 후, 타설 측면에 부착시킨 길이 100倾의 콘크리트게이지를 활용하여 건조수축에 의한 변형량을 측정하였으며, 그 결과는 Fig. 8에 나타낸 바와 같다.
콘크리트의 비빔은 Fig. 3과 같이 100리터의 강제식 팬 믹서를 사용하여 시멘트 및 잔골재를 투입하여 30초간 건비빔한 후 물을 투입하여 60초간 비빔하고, 고성능 AE감수제를 첨가하여 다시 60초간 비빈 후, 굵은 골재를 투입하고 60초간 비빔을 실시하여 총 210초가 소요되도록 하였다.
한편, 비구속상태에서 건조수축특성을 평가하기 위해 10X10X40cm의 각형 몰드를 활용하여 콘크리트를 타설한 후, 약 24시간 후에 탈형하여 온도 20±3C RH 60±10%의 항온실에서 2일간 기건양생한 후 10mm의 스트레인 게이지를 양측면에 부착하여 제작하였다.
이론/모형
고품질 순환잔골재를 사용한 콘크리트의 굳지않은 성상 및 경화 성상을 평가하기 위해 비빔직후에 슬럼프(KS F 2402), 공기량(KS F 2421)을 측정하였으며, 재령 3, 7 및 28일에 압축강도(KS F 2405), 인장강도(KS F 2423)를 KS 규정의 시험방법에 의해 각각 측정하였다.
5%로 설정하였다. 또한, 소정의 유동성을 만족시키기 위해 고성능AE감수제를 사용하였다.
또한, 압축강도 및 인장강도 평가용 공시체는 KS F 2403「콘크리트 강도시험용 시험체 제작방법』에 준하여 pl0x20cm의 원주형 시험체를 제작하였으며. 약 24시간 후 탄형하여 소요의 재령까지 온도 20±3笆의 수중에서 표준양생을 실시하여 제작하였다.
성능/효과
1) 고품질 순환잔골재를 사용한 콘크리트의 슬럼프, 공기량, 압축강도 및 인장강도는 대체율에 관계없이 유사한 수준을 보였으나, 구속 및 비구속상태에서의 건조수축 특성은 큰 차이를 보였다.
2) 구속 및 비구속상태에서 건조수축에 의한 변형량은 RS-30 > RS-00 > RS-50 > RSTOO의 순으로 즈F게 나타나 고품질 순환잔골재 대체율 30%까지는 천연잔골재만을 사용한 경우에 비해 오히려 건조수축에 대한 저항성이 우수한 것으로 나타났으녀, 구조체 콘크리트용 잔골재로 본 연구의 고품질 순환잔골재를 30%까지 대체 사용하는 것이 유효하다는 것을 검증할 수 있었다. 3) 반면, 고품질 순환잔골재 대체율이 50% 이상인 경우에는 천연잔골재만을 사용한 경우에 비해 구속 및 비구속 상태에서의 건조수축 저항성이 저하되는 것으로 나타났으며, 특히 고품질 순환잔골재 대체율 100%의 경우에는 건조수축에 의한 변형량이 다른 시험체에 비해 급격히 증가되어 구속상태에서 건조수축에 의한 균열 발생 시점이 단축되는 것을 확인할 수 있었다.
있었다. 3) 반면, 고품질 순환잔골재 대체율이 50% 이상인 경우에는 천연잔골재만을 사용한 경우에 비해 구속 및 비구속 상태에서의 건조수축 저항성이 저하되는 것으로 나타났으며, 특히 고품질 순환잔골재 대체율 100%의 경우에는 건조수축에 의한 변형량이 다른 시험체에 비해 급격히 증가되어 구속상태에서 건조수축에 의한 균열 발생 시점이 단축되는 것을 확인할 수 있었다.
Fig. 5는 고품질 순환잔골재 대체율에 따른 비빔 직후 굳지 않은 콘크리트의 공기량 변화를 나타낸 것으로, 공기량은 3.1~4.3%의 범위로 본 연구에서 설정한 목표공기량 4.5±1.5%를 모두 만족하는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 고품질 순환잔골재 대체율 50%(RS-50)의 건조수축량을 살펴보면, 측정개시 후부터 재령 20일까지는 RS-00에 비해 급격하게 증가하였으나, 재령 20일 이후에는 건조수축량의 증가폭이 완만해져 RS-00에 근접해지는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 천연잔골재에 대하여 고품질 순환잔골재를 30% 대체 사용한 콘크리트(RS-30)는 비구속 상태에서와 마찬가지로 구속상태에서도 건조수축에 의한 변형량이 RS-00에 비해 크게 저감(최대 약 20%)되는 것을 확인할 수 있었으며, 40일이 경과한 후에도 건조수축에 의한 균열이 발생되지 않아 건조수축에 의한 균열 저항성이 우수하다는 것을 검증할 수 있었다. 이는 비구속 상태와 마찬가지로 순환잔골재를 30%로 대체한 경우 동일한 배합조건에서 잔골재의 입도분포가 건조수축에 저항하기에 적당하였기 때문인 것으로 사료된다.
반변, 고품질 순환잔골재를 전량 사용한 RS-100 시험 체 비구속상태에서 건조수축량은 초기재령부터 RS-00에 비해 크게 증가하고 있으며, 시간이 경과될수록 그 차이는 점점 확대되어 재령 56일에 있어서는 RS-00에 비해 1.34배 정도 큰 건조수축량을 보였다.
4는 고품질 순환잔골재 대체율에 따른 비빔 직후 굳지 않은 콘크리트의 슬럼프 및 고성능AE감수제 첨가율의 변화를 나타낸 것이다. 비빔직후 콘크리트의 슬럼프는 모든 수준에 있어서 본 연구에서 설정한 목표슬럼프 22±2cm를 만족하고 있으며, 이를 위한 고성능 AE감수제의 첨가율은 고품질 순환잔골재 대체율 100%(RS-100)에서 상대적으로 증가하는 것으로 나타났다. 이는 RS-100의 경우 앞서 서술한 바와 같이 다른 잔골재에 비해 0.
즉, 비구속상태에서 콘크리트의 건조수축량은 고품질 순환잔골재의 대체율에 관계없이 측정개시 후 재령 20일까지는 비교적 급격하게 증가하였으나, 재령 40일 이후에는 상대적으로 건조수축량의 증가가 완만해지는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 비구속상태에서 콘크리트 시험체의 건조수축량은 RS-30 > RS-00 > RS-50 > RS-100의 순으로 크게 나타났으며, 고품질 순환잔골재 대체율 30%까지는 대체율 0%에 비해 건조수축량이 오히려 저감되는 것을 알 수 있었다. 이는 순환잔골재를 30%로 대체한 경우 동일한 배합조건에서 잔골재의 입도분포가 건조수축에 저항하기에 적당하였기 때문인 것으로 사료된다.
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