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[국내논문] 순환굵은골재를 포함하는 콘크리트의 역학적 특성 및 강도 예측
Mechanical Properties and Predictions of Strength of Concrete Containing Recycled Coarse Aggregates 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.20 no.2, 2016년, pp.49 - 59  

양인환 (군산대학교 토목공학과) ,  김경철 (군산대학교 토목공학과)

초록
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KS기준 및 콘크리트표준시방서에는 순환골재를 사용한 콘크리트의 압축강도를 27 MPa 이하로 제한하고 있으며, 이에 따라 27 MPa를 초과하는 순환골재 콘크리트에 대한 역학적 특성에 대한 연구결과는 부족한 상황이다. 따라서, 이 연구에서는 순환굵은골재 사용의 확대를 위해 압축강도 30~60 MPa 범주의 굵은순환골재를 사용한 콘크리트의 압축강도를 포함한 역학적 특성을 연구하였다. 실험변수로써 물-시멘트 비와 굵은순환골재의 치환율을 고려하였다. 고려된 물-시멘트 비는 0.36, 0.46 및 0.53 이고, 순환굵은골재의 치환율은 30, 50, 70 및 100%이다. 실험변수에 따른 순환골재 콘크리트의 7일 및 28일 압축강도, 탄성계수, 인장강도파괴계수 특성을 분석하였다. 물-시멘트 비가 0.36일 때의 탄성계수에 비해 0.53일 때의 탄성계수는 10% 이상 감소하였다. 탄성계수 실험결과와 기존설계코드에 의한 탄성계수 예측결과를 비교하였으며, 설계코드에 의한 탄성계수 예측결과는 실험결과를 과다평가하고 있다. 반면에 설계코드에 의한 파괴계수 예측결과는 압축강도 40 MPa 이상의 콘크리트의 파괴계수 실험결과를 과소평가하고 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

According to KS and Standard Specifications for Concrete, the compressive strength of concrete containing recycled aggregate is limited to 27 MPa and thereafter there are little research on concrete containing recycled aggregate of its compressive strength of greater than 27 MPa. Therefore, to expan...

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문제 정의

  • 따라서 이 연구에서는 굵은순환골재를 사용하는 콘크리트의 사용 범위를 확대하기 위해 압축강도 30∼65 MPa 수준의 굵은순환골재를 사용한 콘크리트의 압축강도, 탄성계수, 인장강도 및 파괴계수 등의 기본적인 역학적 특성을 평가하기 위한 실험연구를 수행하였다.
  • 순환골재 치환률과 콘크리트의 압축강도는 서로 독립관계가 아니므로 이러한 두 개의 변수를 종속변수로 사용하여 콘크리트 탄성계수를 예측하는 것은 다소 한계가 있다. 따라서, 이 연구에서는 순환골재 콘크리트의 압축강도만을 탄성계수의 종속변수로 이용하여 탄성계수를 예측하고자 하였다(Yang and Jeong 2016).
  • 또한, 그림에서 보는 바와 같이 기존 다수의 연구는 압축강도 20∼ 40 MPa 범주의 순환골재 콘크리트의 탄성계수에 대해 수행 되었으며, 이 연구에서는 압축강도 30∼65 MPa 범주의 탄성 계수 측정값을 제시하여 순환골재 적용의 확대 가능성을 제시하였다.
  • 반면에, 이 연구에서는 압축강도 30∼65 MPa 범주에서의 파괴계수 측정값을 나타내어 순환골재 적용의 확대 가능성을 제시하였다.
  • 이 연구에서는 압축강도 30 MPa 이상의 순환골재콘크리트 의 기본적인 역학특성을 파악하기 위한 실험연구를 수행하였으며, 주요결론은 다음과 같다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
국내에서 도로용, 성토 및 복토 등의 비구조용 콘크리트에 순환골재의 사용이 많은 부분을 차지하고 있는 이유는 무엇인가? 그러나, 아직까지 국내에서는 순환골재에 대한 긍정적인 인식의 부족과 심도있는 연구결과의 한계로서 도로용, 성토 및 복토 등의 비구조용 콘크리트에 순환골재의 사용이 많은 부분을 차지하고 있다. 또한 콘크리트표준시방서(KCI, 2009) 와 KS F 2573(2011)에서는 27 MPa 이하의 설계압축강도 조건에서 구조용 콘크리트의 순환골재 함유량을 총용적량의 30% 이하로 제한하고 있는 실정이다.
건설폐기물의 증가에 대한 바람직한 해결방안은 어떤것이 있는가? , 2007). 이러한 문제를 해결하기 위한 대안의 하나로서 건설폐기물에서 생산한 순환골재의 재활용 확대가 바람직하며, 이에 대한 다양한 연구가 필요한 상황이다(Lee et al., 2009; Jang et al.
건설폐기물의 증가가 미친 현 상황은 어떠한가? 또한, 우리나라는 과거 1970∼80 년대부터 급격한 산업발전과 경제성장으로 인해 콘크리트 구조물의 건설이 급격하게 증가하였으며, 이때부터 건설된 콘 크리트 구조물은 노후화되어 폐기과정에서 발생하는 건설폐기물의 비율이 점차 증가하고 있다. 이러한 건설폐기물의 증가는 최종 매립장의 증설 부담을 가중시키는 원인으로 작용하고 있으며, 기존 매립지는 포화상태가 되어 신규 매립지를 부설하기 위해서는 매립지 선정에 있어 사회적인 문제가 발생하는 상황까지 도달하였다(Kim et al., 2013; Kim et al.
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