[논문]기술연구II - 초경량골재를 이용한 콘크리트의 건조수축 및 흡수특성에 관한 고찰

이종열

문제 정의

0 이하의 초경 량골재를 대상으로 한 인공경 량골재콘크리트의 건조수축이 나 흡수특성 등의 물리 적특성에 관한 기초 데이터는 매우 적으며, 현재까지도 충분한 검토가 되고 있지 않은 상황이다. 따라서, 본 보고서에서는 절건비중 1.0 이하의 인 공경 량골재를 이용하여 제작한 초경 량골재콘크리트의 경화 후의 물리적 특성에 대해서 파악하는 것을 목적으로, 초경량골재의 성질이 콘크리트의 건조수축 및 흡수특성에 미치는 영향에 대하여, 저자 등이 수행한 실험내용들을 소개하고자 한다.
본 보고서 에서는, 절건비중 1.0 이하인 초경 량골재콘크리트의 건조수축 및 흡수특성 대해서 설명하였다. 본 연구의 범위 내에서 실험결과를 요약하면 아래와 같다.

제안 방법

4(보통콘크리 트:이하 PC로 칭 함) 가 되 도록 단위수량, 단위 시멘트량, 물 결합재비 및 세골재율을 정한 것이다. 또한, SLC I 의 단위 조골재량은, 워 커빌리티 확보 범위 내에서 최밀충전성을 고려해서, 입경 이 다른 SLS I, SLS n 및 SLS IH의 3 종류의 초경량 세골재를 시험믹싱에 의해 배합을 결정하였다. 또한 골재의 함수상태는 표건상태로 사용했다.
88。분간, 수중에 침적하여 일정시간을 경과한시험체를 수중으로부터 꺼내어, 건조한 천으로 시험체 표면의 수분을 제거한 후, 그 때 시료의 중량(표건중량) 을 측정 했다. 콘크리트의 흡수율은 식 (1) 에 의해 계산했다.
콘크리트의 믹싱방법은, 용량 100C 의 1축 강제식믹서를 사용했다. 세골재 (경량세골재 포함) 및 조골재 (경 량조골재 포함) 를 30초간 교반한 후 실리카흄을 투입 30초, 그 후에 시 멘트를 투입하여 60초간 빈 혼합을 하였다. 다음에는 물을 투입해서 5분간 본 혼합을 하였다.
절건비중이다른 5종류의 시험 체는 40 X 40 X 160mm를 이용해서, 재령 90일까지 온도 20℃, 습도 60% 의 항온항습실에서 측정을 하였다.

대상 데이터

72의 입경이 다른 3종류의 초 경량세골재를 사용했다. 또한 초경량세골재와의 비교를 위하여 보통세골재 (안산암계 쇄사)와 절건비중 1.65의 경량세골재를 사용했다. 조골재에는 혈암을 미분쇄해서 발포제를 혼입한 후에 조립하여, 고온 소성한 절건비중 0.
9의 초경량 조골재를 사용했다. 또한 초경량조골재와의 비교를 위하여 보통조골재 (안산암계 쇄석)와 절건비중 1.29 의 경 량조골재를 사용했고, 배합 혼련수로는 상수도 물을 사용했다.
시 멘트는 보통 포틀랜드 시멘트, 혼화재로는 실리카흄을 사용하였고, 화학 혼화제로는 폴리카르본산계의 고성능AE감수제를 사용하였다. 세골재는 혈암을 원료로 한 절건비중 0.61~0.72의 입경이 다른 3종류의 초 경량세골재를 사용했다. 또한 초경량세골재와의 비교를 위하여 보통세골재 (안산암계 쇄사)와 절건비중 1.
나타내었다. 시 멘트는 보통 포틀랜드 시멘트, 혼화재로는 실리카흄을 사용하였고, 화학 혼화제로는 폴리카르본산계의 고성능AE감수제를 사용하였다. 세골재는 혈암을 원료로 한 절건비중 0.
마지막으로 고성능 AE 감수제를 첨가하여 2분간 혼합을 하였다. 제작한 콘크리트는 40 X 40 X 160 mm의 3연식 몰드에 타설했다. 그리고, <표-3> 에 재령 28일에서 사용콘크리트의 역학적 성질들을 나타내었다.
65의 경량세골재를 사용했다. 조골재에는 혈암을 미분쇄해서 발포제를 혼입한 후에 조립하여, 고온 소성한 절건비중 0.9의 초경량 조골재를 사용했다. 또한 초경량조골재와의 비교를 위하여 보통조골재 (안산암계 쇄석)와 절건비중 1.
또한 골재의 함수상태는 표건상태로 사용했다. 콘크리트의 믹싱방법은, 용량 100C 의 1축 강제식믹서를 사용했다. 세골재 (경량세골재 포함) 및 조골재 (경 량조골재 포함) 를 30초간 교반한 후 실리카흄을 투입 30초, 그 후에 시 멘트를 투입하여 60초간 빈 혼합을 하였다.
흡수시험은, 절건비중이 다른 5종류의 시험체는 40X40 X 160mm를 이용해서, 재령 28일까지 수온 20 ℃에서 수중양생 후, 전기 아크로 (100 ℃) 에 24시간동안 두어 절건상태로 한 시험체를 사용했다. 절건상태로 된 시료의 중량(절건중량) 을 측정 하고 나서 , 그 후 1 분간, 3 분간, 5 분간, 10분간, 15분간, 30분간, 60분간, 120분간, 180분간, 360분간, 720분간, 1, 440분간 및 2, 88。분간, 수중에 침적하여 일정시간을 경과한시험체를 수중으로부터 꺼내어, 건조한 천으로 시험체 표면의 수분을 제거한 후, 그 때 시료의 중량(표건중량) 을 측정 했다.

이론/모형

건조수축은, 콤파레이타 측정법을 이용해서 JIS A 1129에 따라서 실시하였다. 절건비중이다른 5종류의 시험 체는 40 X 40 X 160mm를 이용해서, 재령 90일까지 온도 20℃, 습도 60% 의 항온항습실에서 측정을 하였다.

성능/효과

45%로 그 차이는 매우 크게 되 었고, 24시간 흡수 및 48시간 흡수에 대해서도 마찬가지의 경향을 보이고 있다. 더욱이 SLC, LC 및 PC 의 흡수율은 24시간 정도에서 거의 최종 흡수율에 도달했고, 그 이후는 장기 적으로 안정 한 경향이 확인되었다. 또한, [그림 -4]는 단기 (흡수재 령 120분) 의 흡수재 령과 흡수율과의 관계를 나타낸 것이고, [그림-5] 는 장기 (흡수재령 2, 880분의 흡수재령과 흡수율의 관계를 나타낸 것이다.
즉 경 량모르타르의 영계수는 영계수가 작은 골재를 다량으로 혼합시킬 수록 적게 되어 변형하기 쉽다고 설명하고 있다. 따라서 초경량골재 및 경 량골재의 영계수가 모재 모르타르의 영계수보다 작게 됨으로써, 골재의 수축저감 효과가 억제되어 길이 변화율 및 질량감소율이 PC보다도 크게 된 것이라고 추정된다. 더욱이 SLC I 이 SLC 및 LC 중에서 길이 변화율과 중량감소율이 가장 작았는데, 이것은 앞서 이야기한 수분의 확산이동의 영향을 받는다는 것으로 생각된다.
이것은 경화과정의 초기단계에서 수분의 확산이동의 영향을 받아 콘크리트 중의 수분이 증발하고 있는 것이라고 추정된다. 또한 절건비중 1.1 및 절건비중 1.2 정도의 초경량콘크리트는 길이 변화율 및 질량감소율이 보통콘크리트보다 매우 크게 되는 경향을 보였다. 이것은 초경량골재의 영계수가 모재 모르타르의 영계수보다 작게 된 것이 원인이라고 생각된다.
이것은 초경량골재의 영계수가 모재 모르타르의 영계수보다 작게 된 것이 원인이라고 생각된다. 또한, 절건비중 0.95 정도의 초경량콘크리트의 흡수율은 흡수재령 1분에서 가장크게 되었고, 24시간에서 거의 최종흡수율에 도달하여, 그 이후는 장기적으로 안정되는 경향이 었다. A
여기서 SLC, LC 및 PC는 흡수초기의 단계에서 흡수속도가 빠르고, 흡수재령의 경과에 따라 흡수율은 크게 되는 경향을 나타내고, 특히 단기 재령의 SLC I 에 있어서는 현저하게 크게 되는 것이 확인되었다. 흡수재령 1분에서의 PC의 흡수율은 0.
절건비중 0.95 정도의 초경량콘크리트의 건조 수 죽 특성은, 초경량콘크리트 가운데서 가장 길이 변화율과 질량감소율이 적게 되었다. 이것은 경화과정의 초기단계에서 수분의 확산이동의 영향을 받아 콘크리트 중의 수분이 증발하고 있는 것이라고 추정된다.

후속연구

특히 앞으로는 콘크리트의 요구성능의 다양화나 설계 . 시공의 합리화에 따라 코스트 저감과 병행해서, 국내의 골재사정의 악화, 폐기물의 재자원화에 의한 환경부하의 저감, 省 자원이나 省에너지의 관점에서 보다 더 인공경량골재의 요청은 강하게 요구될 것이라고 기대된다. 이와 같은 상황에서 경량골재를 이용한 연구는 오래 전부터 상당수의 논문들이 보고되고 있고, 수많은 데이터가 축적되어 있지만, 최근에는 고강도 화, 초경 량화에 초점을 둔 연구도 많이 진행되고 있다.

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