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[국내논문] 혼화재 치환 콘크리트의 등가 압축강도에 대한 물-결합재비의 결정
Determination of Water-to-Binder Ratios on the Equivalent Compressive Strength of Concrete with Supplementary Cementitious Materials 원문보기

콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, v.27 no.6, 2015년, pp.687 - 693  

윤현섭 (경기대학교 일반대학원 건축공학과) ,  양근혁 (경기대학교 플랜트.건축공학과)

초록
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본 연구에서는 플라이애시(fly ash, FA) 및 고로슬래그 (ground granulated blast-furnace slag, GGBS)를 치환한 콘크리트의 등가 압축강도를 얻기 위한 물-결합재비 결정의 지표인 k-값을 제시하였다. 기존 콘크리트 실험결과(7,076 배합)를 기반으로 FA와 GGBS 치환율이 각각 50% 이내에서 다양한 물-결합재비에 대한 k-값을 결정하였다. k-값 수식의 유도를 위한 콘크리트의 압축강도와 물-결합재비의 관계는 지수함수로 모델링하였다. 일반적으로 등가 압축강도에 대한 k-값은 FA 및 GGBS의 치환율이 증가 할수록, 그리고 물-결합재비가 증가할수록 감소하였다. 물-결합재비 증가에 따른 k-값의 감소기울기는 FA 또는 GGBS 치환율에 의해 영향을 받지 않았다. 동일 물-결합재비에서의 k-값은 FA 치환 콘크리트에서보다 GGBS 치환 콘크리트에서 높았다. 궁극적으로, k-값은 물-결합재비와 FA 또는 GGBS 치환율의 함수로 일반화하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The present study proposed a k-value to determine the water-to-binder ratio of concrete using fly ash (FA) or ground granulated blast-furnace slag (GGBS) as a partial replacement of ordinary portland cement (OPC) with regard to an equivalent strength of OPC concrete. From the regression analysis usi...

주제어

#등가 압축강도   #k-값   #물-결합재비   #플라이애쉬   #고로슬래그  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 연구의 목적은 CEN/TR166397)에 제시 되어진 k-값 산정 모델을 수정하여 다양한 물-결합재비 하에서 FA 및 GGBS의 치환율에 따른 k-값을 제시하는데 있다. 콘크리트 배합시 OPC의 일정량을 GGBS 및 FA 등의 SCM으로 치환하는 경우 SCM 사용량을 변수로 하여 k-값 산정 모델을 적용하고, 이를 통해 OPC 100%인 일반 콘크리트와 동등한 압축강도의 확보가 가능한 물-결합재비를 환산하는 방법을 기존 실험결과 분석을 기반으로 제시하였다.

가설 설정

  • 5) 본 연구에서는 기존 실험결과를 이용하여 GGBS 및 FA가 개별적으로 치환된 콘크리트에서 식 (4)의 실험상수를 결정하였다. GGBS 및 FA가 서로 혼용치환 된 콘크리트의 경우 일정 SCM 치환율에서 각 재료의 치환에 대한 경우의 수가 너무 많은 반면 그에 따른 실험결과는 매우 부족하기 때문에 본 연구에서는 각 혼화재료들의 개별치환 만을 고려하였다. 한편 SF의 치환은 보통 그 치환율이 15~20% 까지는 콘크리트 압축강도를 향상시키며, 그 이상의 치환율에서도 콘크리트 압축강도 저하에 미치는 영향은 크지 않다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
보통포틀랜드 시멘트의 사용을 줄이기 위해 사용되는 것은 무엇인가? 최근 콘크리트 산업에서도 환경부하의 저감을 위하여 탄소 저감 및 천연자원 보존의 요구가 증가하고 있다. 이에 따라 탄소 원단위와 천연자원의 소모가 큰 보통포틀랜드 시멘트(ordinary Portland cement, OPC)의 사용을 줄이기 위하여 고로슬래그(ground granulated blast-furnace slag, GGBS) 및 플라이 애쉬(fly ash, FA)와 같은 혼화재(supplementary cementitious materials, SCMs)의 사용이 점차 증가하고 있다.1) 특히 산업부산물 기반의 SCM의 OPC 치환은 산업부산물의 재활용측면에서도 긍정적 환경영향을 기대할 수 있다.
콘크리트 산업에서 탄소 저감 및 천연자원 보존의 요구가 증가하는 이유는 무엇인가? 최근 콘크리트 산업에서도 환경부하의 저감을 위하여 탄소 저감 및 천연자원 보존의 요구가 증가하고 있다. 이에 따라 탄소 원단위와 천연자원의 소모가 큰 보통포틀랜드 시멘트(ordinary Portland cement, OPC)의 사용을 줄이기 위하여 고로슬래그(ground granulated blast-furnace slag, GGBS) 및 플라이 애쉬(fly ash, FA)와 같은 혼화재(supplementary cementitious materials, SCMs)의 사용이 점차 증가하고 있다.
산업부산물 기반의 혼화재의 사용은 어떤 효과를 기대할 수 있는가? 이에 따라 탄소 원단위와 천연자원의 소모가 큰 보통포틀랜드 시멘트(ordinary Portland cement, OPC)의 사용을 줄이기 위하여 고로슬래그(ground granulated blast-furnace slag, GGBS) 및 플라이 애쉬(fly ash, FA)와 같은 혼화재(supplementary cementitious materials, SCMs)의 사용이 점차 증가하고 있다.1) 특히 산업부산물 기반의 SCM의 OPC 치환은 산업부산물의 재활용측면에서도 긍정적 환경영향을 기대할 수 있다.2,3)
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참고문헌 (7)

  1. Moon, J. H., and Lee, S. S., "Dynamic and Durability Properties of the Low-carbon Concrete using the High Volume Slag", Journal of the Korea Institute of Building Construction, Vol.13, No.4, 2013, pp. 351-359. 

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  2. Jung, Y. B., Yang, K. H., and Choi, D. U., "Influence of Fly Ash on Life-Cycle Environmental Impact of Concrete", Journal of the Korea Institute of Building Construction, Vol.14, No.6, 2014, pp. 515-522. 

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  3. Yang, K. H., Seo, E. A., Jung, Y. B., and Tae, S. H., "Effect of Ground Granulated Blast-Furnace Slag on Life-Cycle Environmental impact of Concrete", Journal of the Korea Concrete Institute, Vol.26, No.3, 2014, pp. 13-21. 

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  4. Jaung, J. D., Cho, H. D., and Park, S. W., "Properties of Hydration of High-Strength Concrete and Reduction Strategy for Heat Production", Journal of the Korea Institute of Building Construction, Vol.12, No.2, 2012. pp. 203-210. 

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  5. Lee, J. H., Kim, Y. R., Park, J. H., and Jeong, Y., "Study on the Mineral Admixture Replacement Ratio for Field Application of Concrete with High Volume Mineral Admixture", Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute, Vol.1, No.2, 2013, pp. 93-100. 

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  6. Lee, S. S., Song, H. Y., and Lee, S. M., "An Experimental Study on the Influence of High Fineness Fly Ash and Water-Binder Ratio on Properties of Concrete", Journal of the Korea Concrete Institute, Vol.21, No.1, 2009, pp. 29-35. 

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  7. CEN/TR 16639, "Use of k-value Concept, Equivalent Concrete Performance Concept and Equivalent Performance of Combinations Concept", CEN/TC104, 2014. 

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