본 연구에서는 포장용 콘크리트의 강도실험을 통해 강도간의 상관관계식을 도출하는 것을 목적으로 하였다. 강도로서 재령별 압축강도, 휨강도, 할렬인장강도와 탄성계수를 측정하였다. 배합변수는 조골재(화강암, 석회암, 사암), 세골재(자연사, 세척사, 부순모래) 및 단위시멘트량(315-375kg)을 변수로 하였다. 전체적으로 골재나 단위시멘트량보다는 재령에 의해 전형적인 강도곡선을 따라 뚜렷하게 변화함을 보여준다. 이러한 강도결과를 바탕으로 휨강도와 압축강도, 할렬인장강도와 압축강도, 탄성계수와 압축강도, 할렬인장강도와 휨강도의 상관관계를 분석한 결과 휨강도와 압축강도, 탄성계수와 압축강도는 기존의 관례대로 제곱근(n=0.5)의 상관관계식이 잘 맞음을 알 수 있었다. 할렬인장강도와 휨강도는 선형의 상관관계식으로 표현하였고, 할렬인장강도와 압축강도는 n=0.87의 지수승을 사용한 경우가 가장 적합한 것으로 나타났다.
본 연구에서는 포장용 콘크리트의 강도실험을 통해 강도간의 상관관계식을 도출하는 것을 목적으로 하였다. 강도로서 재령별 압축강도, 휨강도, 할렬인장강도와 탄성계수를 측정하였다. 배합변수는 조골재(화강암, 석회암, 사암), 세골재(자연사, 세척사, 부순모래) 및 단위시멘트량(315-375kg)을 변수로 하였다. 전체적으로 골재나 단위시멘트량보다는 재령에 의해 전형적인 강도곡선을 따라 뚜렷하게 변화함을 보여준다. 이러한 강도결과를 바탕으로 휨강도와 압축강도, 할렬인장강도와 압축강도, 탄성계수와 압축강도, 할렬인장강도와 휨강도의 상관관계를 분석한 결과 휨강도와 압축강도, 탄성계수와 압축강도는 기존의 관례대로 제곱근(n=0.5)의 상관관계식이 잘 맞음을 알 수 있었다. 할렬인장강도와 휨강도는 선형의 상관관계식으로 표현하였고, 할렬인장강도와 압축강도는 n=0.87의 지수승을 사용한 경우가 가장 적합한 것으로 나타났다.
Strength relationships are presented through experimental data from the concrete strength tests in this study. Various strength tests such as the compressive, flexural, and splitting tensile strength and the modulus of elasticity are included. An experimental work was performed to determine the vari...
Strength relationships are presented through experimental data from the concrete strength tests in this study. Various strength tests such as the compressive, flexural, and splitting tensile strength and the modulus of elasticity are included. An experimental work was performed to determine the various strength characteristics for various mix designs. Three different coarse aggregates such as granite, limestone, sandstone were used and included were fine aggregates such as natural sand, washed sand and crushed sand. Also included was cement amount as experimental variable. It was confirmed that each strength value with respect to curing time is to follow a typical strength development curve. With this somewhat reliable test results various strength relationships such as flexural strength-compressive strength, splitting tensile strength-compressive strength, modulus of elasticity-compressive strength, splitting tensile strength-flexural strength were analyzed through statistics. Experimental data were well fitted to the 0.5-power relationship of flexural strength and compressive strength which has been commonly accepted. The splitting tensile strength is expected to be best in the linear relationship from the flexural strength data. Finally splitting tensile strength was found to be proportional to the 0.87 power of the cylindrical compressive strength.
Strength relationships are presented through experimental data from the concrete strength tests in this study. Various strength tests such as the compressive, flexural, and splitting tensile strength and the modulus of elasticity are included. An experimental work was performed to determine the various strength characteristics for various mix designs. Three different coarse aggregates such as granite, limestone, sandstone were used and included were fine aggregates such as natural sand, washed sand and crushed sand. Also included was cement amount as experimental variable. It was confirmed that each strength value with respect to curing time is to follow a typical strength development curve. With this somewhat reliable test results various strength relationships such as flexural strength-compressive strength, splitting tensile strength-compressive strength, modulus of elasticity-compressive strength, splitting tensile strength-flexural strength were analyzed through statistics. Experimental data were well fitted to the 0.5-power relationship of flexural strength and compressive strength which has been commonly accepted. The splitting tensile strength is expected to be best in the linear relationship from the flexural strength data. Finally splitting tensile strength was found to be proportional to the 0.87 power of the cylindrical compressive strength.
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문제 정의
본 연구는 한국형 포장설계법 연구의 일환으로 프로그램에서 요구하는 기초 재료물성에 대한 정량화 작업을 목적으로 수행하였다. 이를 위해 다양한 콘크리트 포장 배합에 대해 실험계획을 수립하였다.
본 연구에서는 한국형 포장설계법 과제에서 수행한 콘크리트 강도시험을 통해 강도간의 상관관계 모델 식을 제시하였다. 이러한 상관관계식을 활용하여 향후 콘크리트 포장 유지관리시 현장에서 손쉽게 측정한 압축강도나 할렬인장강도를 통해 휨강도나 탄성계수를 추정할 수 있는 토대를 마련하였다.
표 1에 실험계획을 정리하였다. 표 1의 계획에 의거 재령별 압축강도, 휨강도, 할렬인장강도, 탄성 계수를 측정하여 이들의 상관관계식을 수립하는 것이 본 연구의 목적이다.
제안 방법
1. 한국형 포장설계법 과제에서 수행한 콘크리트 강도시험을 통해 포장용 콘크리트의 강도 및 탄성 계수 간의 상관관계식을 제시하였다.
1일 재령에서 화강암 배합에 대해 2배치를 실험하였고 14일 재령에서는 석회암 및 사암에 대해 2 배치 실험하였다. 28일 재령에서는 화강암에 대해 2 배치를 수행하였다.
4. 휨강도—할렬인장강도는 선형의 상관관계식으로 제안하였다.
강도시험으로서 압축강도, 휨강도, 할렬인 장강도, 탄성계수를 측정하였다. 탄성계수는 컴프레서미터와 스트레인게이지를 모두 사용하여 평균값을 사용하였다.
만들었다. 그리고 위의 표 4에서 소개한 기존의 상관관계식과 비교하였다.
먼저 강도로서 재령별 압축강도, 휨강도, 할렬인 장강 도와 탄성계수를 측정하였다. 배합변수로서 화강암, 석회암, 사암을 조골재로 하는 배합과 자연사, 세척사, 부순모래를 변수로 하는 배합 및 단위시멘트량 (315-375kg)을 변수로 하는 배합을 포함하였다.
모든 배합은 골재기준의 규정치를 만족하였으며 한국도로공사의 고속도로공사 전문시방서 규준(슬럼프값 2.5cm 이하, 공기량 4~7%)에 맞는 콘크리트의 배합설계를 시험배합을 통해 결정하였다.
모든 포장용 콘크리트 배합은 중부내륙고속도로 1 공구에 사용된 배합(시멘트량 340kg/m3)을 기준으로 하였다. 그리고 고성능 포장용 콘크리트 배합은 시멘트량을 375kg/m3을 기준으로 하였다.
탄성계수를 측정하였다. 배합변수로서 화강암, 석회암, 사암을 조골재로 하는 배합과 자연사, 세척사, 부순모래를 변수로 하는 배합 및 단위시멘트량 (315-375kg)을 변수로 하는 배합을 포함하였다. 전체적으로 골재나 단위시멘트량에 따른 강도의 변화보다는 재령에 의해 전형적인 강도곡선을 따라 강도가 변화됨을 보여준다.
본 연구에서는 할렬인장강도와 압축강도의 상관관계식으로서 보편적으로 사용되는 n=0.5보다는 n=0.87 의 최적화된 상관관계식을 사용할 것을 제안한다. 이는 여러 연구자들이 지적한 사항으로서 할렬인 장강 도와 압축강도의 상관관계식이 제곱근의 식과 잘 맞지 않음을 보여주고 있기 때문이다.
앞의 실험결과를 바탕으로 그림 9~12에 휨강도- 압축강도, 할렬인장강도-압축강도, 탄성계수-압축강도, 할렬인장강도-휨강도의 상관관계식을 만들었다. 그리고 위의 표 4에서 소개한 기존의 상관관계식과 비교하였다.
전체적으로 골재나 단위시멘트량에 따른 강도의 변화보다는 재령에 의해 전형적인 강도곡선을 따라 강도가 변화됨을 보여준다. 이러한 강도결과를 바탕으로 휨강도와 압축강도, 할렬인장강도와 압축강도, 탄성계수와 압축강도, 할렬인장강도와 휨강도의 상관관계를 분석한 결과 다음의 결론을 도출하였다.
제시하였다. 이러한 상관관계식을 활용하여 향후 콘크리트 포장 유지관리시 현장에서 손쉽게 측정한 압축강도나 할렬인장강도를 통해 휨강도나 탄성계수를 추정할 수 있는 토대를 마련하였다.
목적으로 수행하였다. 이를 위해 다양한 콘크리트 포장 배합에 대해 실험계획을 수립하였다.
현재 국내에서 사용되는 대표적인 포장용 콘크리트 배합을 기준으로 하여 화강암, 석회암, 사암 등 조골재를 변수로 하였다. 그리고 세골재를 변수로 하여 자연사, 세척사, 부순모래를 사용하였다.
대상 데이터
변수로 하였다. 그리고 세골재를 변수로 하여 자연사, 세척사, 부순모래를 사용하였다. 아울러 고성능 콘크리트 배합에 대한 실험계획도 포함하였다.
조골재 배합 18개, 세골재 및 시멘트량 배합 14 개로서 총 데이터수 32개를 가지고 통계처리를 하여 그림 10에 도식화하였다. 최적화된 상관관계식은 n=0.
데이터처리
조골재 배합 18개, 세골재 및 시멘트량 배합 26개로서 총 데이터수 44개를 가지고 통계처리를 하여 그림 11에 도식화하였고 다음의 상관관계식을 도출하였다. R2은 0.
강도시험으로서 압축강도, 휨강도, 할렬인 장강도, 탄성계수를 측정하였다. 탄성계수는 컴프레서미터와 스트레인게이지를 모두 사용하여 평균값을 사용하였다. 각 재령별 및 종목별 시편은 3개를 만들어서 그 평균값을 사용하였다.
성능/효과
2. 압축강도-휨강도, 압축강도-탄성계수는 기존에 알려진 제곱근의 관계식이 상관관계가 높게 나타났다.
3. 압축강도-할렬인장강도의 전환은 제곱근의 관계식을 사용하는 경우 압축강도가 작은 범위에서 할렬인 장강 도가 고평가되고 있어 n=0.87의 관계식을 사용할 것을 제안한다.
기타 많은 연구자들이 다양한 콘크리트 배합에 관해 실험을 통해 상관관계식을 발표하였다. 대개의 경우 휨강도와 압축강도, 탄성계수와 압축강도 관계식은 제곱근을 사용하는 것이 가장 상관관계가 높음을 보여준다.
두 번째로서 할렬인장강도와 휨강도의 상관관계식은 전통적으로 n=0.5의 사용식이 사용되었다. 그러나 최근에 여러 연구자들이 n=0.
모든 골재에 대해 입도시험, 절대건조비중, 흡수율시험 결과 모두 기준치를 만족시켰다. 자연사, 세척사, 부순모래의 절대건조비중, 흡수율, No.
시멘트량이 약 10% 증가된 WS 370 배합의 할렬인 장강도 결과가 WS 330 배합의 결과에 비해 7일 이후부터 평균적으로 약 6.9% 증가함을 보여준다.
시멘트량이 약 10% 증가된 WS 370 배합의 휨강도 결과가 WS 330 배합의 결과보다 약간 증가함을 보여준다. 전체적인 경향으로서 재령별로 일정하게 증가
배합변수로서 화강암, 석회암, 사암을 조골재로 하는 배합과 자연사, 세척사, 부순모래를 변수로 하는 배합 및 단위시멘트량 (315-375kg)을 변수로 하는 배합을 포함하였다. 전체적으로 골재나 단위시멘트량에 따른 강도의 변화보다는 재령에 의해 전형적인 강도곡선을 따라 강도가 변화됨을 보여준다. 이러한 강도결과를 바탕으로 휨강도와 압축강도, 할렬인장강도와 압축강도, 탄성계수와 압축강도, 할렬인장강도와 휨강도의 상관관계를 분석한 결과 다음의 결론을 도출하였다.
28일 재령에서는 화강암에 대해 2 배치를 수행하였다. 전체적으로는 압축강도나 휨강도 결과에 비해 분산되지 않은 것으로 나타났다. 또한 골재별 배합에 따른 특성보다는 재령별로 할렬인장강도가 성 장하는 모습이다.
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