[논문]선반 스크랩 보강 시멘트 복합체의 작업성 및 강도 특성

이현진; 배수호; 권순오; 김성욱; 박정준

doi:10.11112/jksmi.2016.20.6.040

선반 스크랩 보강 시멘트 복합체의 작업성 및 강도 특성
Workability and Strength Characteristics of Lathe Scrap Reinforced Cementitious Composites 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.20 no.6, 2016년, pp.40 - 45

이현진 (안동대학교 토목공학과) , 배수호 (안동대학교 토목공학과) , 권순오 (안동대학교 토목공학과) , 김성욱 (한국건설기술연구원 구조융합연구소) , 박정준 (한국건설기술연구원 구조융합연구소)

초록
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선반 스크랩은 금속 가공 공정에서 선반 및 밀링 작업에 의해 발생된 철강제품의 부산물이므로, 섬유보강 시멘트 복합체 제작시 이를 활용할 경우 경제성뿐만 아니라 환경 친화적인 효과를 가져온다. 따라서 이 연구의 목적은 강섬유 대체재료로서 선반 스크랩의 활용 방안을 제시하기 위하여 선반 스크랩 보강 시멘트 복합체(LSRCCs)의 작업성 및 강도 특성을 평가하는 것이다. 이를 위하여 금속 가공공장에서 3종류의 선반 스크랩을 채취한 후 폭 2 mm, 길이 40 mm로 가공하여 LSRCCs를 제작하였다. 그 결과, LSRCCs의 작업성은 플레인 모르타르보다 약간 저하되었고, 휨강도는 크게 개선되었으며, 선반 스크랩의 종류가 LSRCCs의 특성에 다소 영향을 미치는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

It should be noted that the use of the lathe scrap for making fiber reinforced cementitious composites raised friendly environmental effect as well as economy because the lathe scrap is a by-product of steel manefactures and is occurred when lathe and milling works of them are conducted to process steel manufactures. Thus, the purpose of this experimental research is to investigate workability and strength characteristics of lathe scrap reinforced cementitious composites(LSRCCs). For this purpose, three types of lathe scraps were collected from processing plants of metal, and then LSRCCs containing these were made for 2mm width and 40mm length. As a result, it was observed from the test results that the workability of LSRCCs was slightly decreased than plain mortar and the flexural strength of LSRCCs were much larger than these of plain mortar and effect of types of lathe scrap on the characteristics of LSRCCs were somewhat large.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 섬유보강 시멘트 복합체 제조시 강섬유 대신에 선반 스크랩의 활용 방안을 제시하기 위하여 금속 가공 공장으로부터 3종류의 선반 스크랩을 채취하여 폭 2 mm, 길이 40 mm로 가공한 후 이들을 사용한 선반 스크랩 보강 시멘트 복합체를 제작하여 이들의 작업성 및 강도 특성을 플레인 모르타르와 비교ㆍ평가하고자 한다.

제안 방법

섬유보강 시멘트 복합체 제작시 각 강섬유 대체재료로서 선반 스크랩의 활용 방안을 제시하기 위하여 선반 스크랩 종류에 따라 LSRCCs를 제작하여 이들의 작업성, 압축강도 및 휨강도를 평가한 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다.

대상 데이터

LSRCCs를 제작하기 위하여 시멘트는 시중에서 구입한 H사의 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하였고, 잔골재는 경북 안동에서 생산된 낙동강산 하천사를 이용하였으며, 이들의 물리적 성질은 Tables 1 및 2와 같다. 선반 스크랩 보강 시멘트 복합체의 유동성 조절을 위한 화학 혼화제는 고강도 및 유동화 콘크리트용으로 사용되고 있는 S사의 폴리카르본산계의 고성능 감수제(Superplasticizer, SP; 비중 : 1.05)를 사용하였다. LSRCCs에 혼입된 선반 스크랩은 서울특별시 영등포구 도림로에 위치한 기계 가공공장 밀집지역에서 3종류의 선반 스크랩을 수집하였다.
LSRCCs에 혼입된 선반 스크랩은 서울특별시 영등포구 도림로에 위치한 기계 가공공장 밀집지역에서 3종류의 선반 스크랩을 수집하였다. 수집된 선반 스크랩의 규격은 기존의 연구(Kwon et al., 2015)를 참고하여 폭 2 mm, 길이 40 mm로 절단하여 Fig. 1과 같이 시료를 준비하였으며, 기본 물성은 Table 3와 같다.

이론/모형

2와 같이 플로 시험을 수행하였다. KS L ISO 679(2011)에 따라 압축 및 휨강도 시험용 각주형 공시체(40×40×160 mm)를 제작하였으며, 제작된 공시체는 성형 후 24시간 경과하여 몰드를 제거한 후 강도시험 전까지 20±3℃의 온도로 습윤양생하였다.
선반 스크랩의 종류에 따른 LSRCCs의 압축강도 특성을 평가하기 위하여 KS L ISO 679에 따라 재령 7일 및 28일 압축강도 시험을 수행하였다.

성능/효과

1) LSRCCs의 작업성은 플레인 모르타르보다 다소 저하되나, 목표 플로값을 만족시키는 것으로 나타나, 작업성은대체적으로 양호한 것으로 나타났으며, 물-결합재비가 클수록 작업성은 개선되는 것으로 나타났다.
2) LSRCCs의 재령 28일 압축강도는 선반 스크랩의 종류에 관계 없이 플레인 모르타르보다 다소 증진되는 것으로 나타났으며, 물-결합재비가 30%인 경우, 선반 스크랩 종류에 따른 LSRCCs의 압축강도는 A, B, C 각각의 경우 플레인 모르타르의 1.09배, 1.14배, 1.16배, 물-결합재비가 40%인 경우, A, B, C 각각의 경우 플레인 모르타르의 1.02배, 1.11배, 1.15배로 나타나, 선반 스크랩의 종류가 LSRCCs의 압축강도에 다소 영향을 미치며, 스크랩 모재의 인장강도가 클수록 LSRCCs의 압축강도도 증가하는 것으로 나타났다.
3) LSRCCs의 재령 28일 휨강도는 선반 스크랩의 종류에 관계 없이 플레인 모르타르보다 크게 증진되는 것으로 나타났으며, 물-결합재비가 30%인 경우, 선반 스크랩 종류에 따른 LSRCCs의 휨강도는 A, B, C 각각의 경우 플레인 모르타르의 1.49배, 2.05배, 2.28배, 물-결합재비가 40%인 경우, A, B, C 각각의 경우 플레인 모르타르의 1.84배, 2.31배, 2.55배로 나타나, 선반 스크랩의 종류가 LSRCCs의 휨강도에 크게 영향을 미치며, 스크랩 모재의 인장강도가 클수록 LSRCCs의 휨강도도 크게 증가하는 것으로 나타났다.

후속연구

4) 지금까지의 연구 결과, LSRCCs의 휨강도는 플레인 모르타르보다 1.49배∼2.55배까지 크게 증가하나, 섬유보강 시멘트 복합체는 휨강도보다 휨인성 및 연성 개선 목적으로 활용되므로 추후 이에 관한 연구를 지속적으로 수행할 계획이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	콘크리트의 단점은?	, 2015). 이같이 콘크리트는 가장 기본적이며 중요한 건설재료로 사용되고 있으나, 높은 압축강도와는 달리 낮은 인장강도와 전단강도 및 휨강도를 가지며 균열에 대한 저항 능력이 작아, 갑작스런 파괴를 일으키는 취성파괴(brittle failure)의 문제를 가지고 있으며, 이는 고강도 콘크리트 일수록 두드러지게 나타난다(Bae et al., 2014; Kim et al.
	LSRCCs의 작업성, 압축강도 및 휨강도를 평가한 결과는 어떠한가?	1) LSRCCs의 작업성은 플레인 모르타르보다 다소 저하되나, 목표 플로값을 만족시키는 것으로 나타나, 작업성은대체적으로 양호한 것으로 나타났으며, 물-결합재비가 클수록 작업성은 개선되는 것으로 나타났다. 2) LSRCCs의 재령 28일 압축강도는 선반 스크랩의 종류에 관계 없이 플레인 모르타르보다 다소 증진되는 것으로 나타났으며, 물-결합재비가 30%인 경우, 선반 스크랩 종류에 따른 LSRCCs의 압축강도는 A, B, C 각각의 경우 플레인 모르타르의 1.09배, 1.14배, 1.16배, 물-결합재비가 40%인 경우, A, B, C 각각의 경우 플레인 모르타르의 1.02배, 1.11배, 1.15배로 나타나, 선반 스크랩의 종류가 LSRCCs 의 압축강도에 다소 영향을 미치며, 스크랩 모재의 인장강도가 클수록 LSRCCs의 압축강도도 증가하는 것으로 나타났다. 3) LSRCCs의 재령 28일 휨강도는 선반 스크랩의 종류에 관계 없이 플레인 모르타르보다 크게 증진되는 것으로 나타났으며, 물-결합재비가 30%인 경우, 선반 스크랩 종류에 따른 LSRCCs의 휨강도는 A, B, C 각각의 경우 플레인 모르타르의 1.49배, 2.05배, 2.28배, 물-결합재비가 40%인 경우, A, B, C 각각의 경우 플레인 모르타르의 1.84배, 2.31배, 2.55배로 나타나, 선반 스크랩의 종류가 LSRCCs의 휨강도에 크게 영향을 미치며, 스크랩 모재의 인장강도가 클수록 LSRCCs의 휨강도도 크게 증가하는 것으로 나타났다.

참고문헌 (21)

Bae, S. H., Jeon, J. T., Kwon, S. O., Lee, H. J., and Kim, S. W. (2014), Characteristics Evaluation of Lathe Scrap for Manufacturing Fiber Reinforced Cementitious Composites. Journal of the Korean of Disaster Information, 10(3), 432-441.

원문보기 상세보기
Bdour, A. N., and Al-Khalayleh, Y. A. (2010), Innovative application of scrap-tire steel cords in concrete mixes. Jordan Journal of Civil Engineering, 4(1), 55-61.
Granju, J. L., and Balouch, S. U. (2005), Corrosion of steel fiber reinforced concrete from the crack. Cement and Concrete Research, 35, 572-577.

상세보기
Ha, J. H., Yi, N. H., Kim, S. B., Choi, J. K., and Kim, J. H. (2010), Experimental Study on Blast Resistance Improvement of RC Panels by FRP Retrofitting. Journal of the Korea Concrete Institute, 22(1), 93-102.

원문보기 상세보기
Im, N. K., and Jung, S. J. (1999), The Experimental Study on Strength Property on concrete using Blast Furnace Slag Aggregate. Journal of Architectural Institute of Korea, 15(6), 87-94.
Jeon, C. K., and Jeon, J. K. (2014), A Experimental Study on the Flexural Behavior of Bandle Type Polyamide Fiber Reinforced Concrete. Journal of the Korea Society of Disaster Information, 10(1), 61-70.

원문보기 상세보기
Jeon, J. K., Kim, S. G., Jeon, C. K., and Kim, K. H. (2015), Flexural Performance Evaluation of Organic Fiber Reinforced Concrete for Performance Improvement of Blast Resistance. Proceedings of Korea Concrete Institute, 27(1), 437-438.
Kim, B. S., Kim, D. H., Lee, Y. D., and Lim, N. H. (2013), The Mechanical and Chloride Penetration Properties of Concrete Mixed with Various Fiber. Journal of the Architectural Institute of Korea Structure & Construction, 29(11), 45-52.

상세보기
Kim, K. C., Yang, I. H., and Joh, C. B. (2016), Material Properties and Structural Characteristics on Flexure of Steel Fiber-Reinforced Ultra-High-Performance Concrete. Journal of the Korea Concrete Institute, 28(2), 177-185.

원문보기 상세보기
Kim, S. K. and Choi, J. H. (2006), Compressive and Tensile Strength Properties of Slurry Infiltrated Fiber Concrete. Journal of the Korea Concrete Institute, 18(5), 703-708.

원문보기 상세보기
KS D 2101 (2011), Classification standard for iron and steel scraps, Korean Agency for Technology and Standard.
KS L 5105 (2012), Testing method for compressive strength of hydraulic cement mortars, Korean Agency for Technology and Standard.
KS L ISO 679 (2006), Methods of testing cements-Determination of strength, Korean Agency for Technology and Standard.
Kwon, S. O., Bae, S. H., Lee, H. J., Kim, S. W., and Park, J. J. (2015), Influence of Measurements Lathe Scrap on the Characteristics of Fiber Reinforced Cementitious Composites. Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures, 6(2), 70-76.

원문보기 상세보기
Mangat, P. S., and Gurusamy, K. (1987), Long-term properties of steel fiber reinforced marine concrete. Materials and Structures, 20, 273-782.

상세보기
Murali, G., Vivek Vardhan, C. M., Prabu, R., Mohammed Sadaquath Ali Khan, Z., Aarif Mohamed, T., and Suresh, T. (2010), Experimental investigation on fibre reinforced concrete using waste materials. International Journal of Engineering Research and Applications, 2(2), 278-283.
Park, B. K., You, J. Y., Lee, J. A., Jin, C. R., Han, M. C., and Han, C. G. (2008), Basic Characteristics of High Performance Concrete Mixing Organic Fiber. The Korean Institute of Building Construction, 8(1), 87-91.

원문보기 상세보기
Park, C. J., Koh, K. T., Ahn, G. H., and Han, M. C. (2015), Effect of Silica Fume Type on the Mechanical Properties of Ultra-High Performance Concrete. Journal of Korean Recycled Construction Resource Institute, 3(3), 220-227.

원문보기 상세보기
Sim, J. S., and Lee, C. D. (1996), Mechanical Properties and Research Trends in Structural Application of Steel Fiber Reinforced Concrete. Magazine of the Korea Concrete Institute, 8(4), 28-38.
Vijayakumar, G., Senthilnathan, P., Pandurangan, K., and Ramakrishna, G. (2012), Impact and energy absorption characteristics of lathe scrap reinforced concrete. International Journal of Structural and Civil Engineering Research, 1(1), 1-6.
Yang, K. H. (2010), Slump and Mechanical Properties of Hybrid Steel-PVA Fiber Reinforced Concrete. Journal of the Korea Concrete Institute, 22(5), 651-658.

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