[논문]고강도 콘크리트의 자기수축 변형에 대한 실험적 연구

박신일; 최진영; 전철송; 임병호; 김화중

[국내논문] 고강도 콘크리트의 자기수축 변형에 대한 실험적 연구
An Experimental study on Autogenous Shrinkage strain of High-Strength Concrete 원문보기

박신일 (경북대학교 건축공학과) , 최진영 (경북대학교 건축공학과) , 전철송 (경북대학교 건축공학과) , 임병호 ((주)화성산업 PC구조팀) , 김화중 (경북대학교 건축공학과)

The autogenous shrinkage is a important phenomenon of high performance concrete since it may decrease the concrete member's durability by induce crack at early age. So the autogenous shrinkage behavior of high strength concrete was studied according to different replacement ratio of silica fume and fly ash. A linear measurement technique which was introduced by the JCI autogenous commitee was used.

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문제 정의

따라서, 본 연구에서는 자기 수축에 관련하는 이전의 연구를 바탕으로, 압축 강도가 600~800kgf/cnf인 고강도 콘크리트를 대상으로 혼화재(실리카흄, 플라이애쉬)의 치환율에 따른 자기 수축 변형 특성을 검토하고자 한다.
본 실험은 혼화재로써 실리카 흄과 플라이애쉬의 치환에 따른 고강도 콘크리트의 자기수축 특성을 검토하였다. 측정항목으로는 굳지 않은 상태에서 슬럼프-플로우에 대한 특성을 측정하고, 경화 상태에는 콘크리트 종결시간을 기점으로 재령 28일까지의 자기 수축을 측정하였으며, 각 재령별 압축 강도를 측정하였다.

제안 방법

본 실험은 혼화재로써 실리카 흄과 플라이애쉬의 치환에 따른 고강도 콘크리트의 자기수축 특성을 검토하였다. 측정항목으로는 굳지 않은 상태에서 슬럼프-플로우에 대한 특성을 측정하고, 경화 상태에는 콘크리트 종결시간을 기점으로 재령 28일까지의 자기 수축을 측정하였으며, 각 재령별 압축 강도를 측정하였다. 본 연구의 실험인자 및 측정항목은 표 1과 같다.
고강도 콘크리트의 자기 수축은 일본콘크리트 학회 자 기수축위원회에서 제안한 방법에 의하여 측정을 진행하였다. 자기 수축의 측정은 종결시간을 시점으로 하여 OOlmm의 측정 범위를 가진 변형 측정용 다이얼 게이지로 연결하여 재령 28일까지 측정을 진행하였다. 그림 1은 실험체 제작 순서이며, 그림 2는
본 연구에서는 고강도 콘크리트의 수축 특성을 혼 화재 종류와 치환율을 변수로 하여 수행한 실험 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

대상 데이터

9)을 사용하였다. 그리고 혼화재로서 체코산 실리카흄(비중 2.21 비표면적 192, 60S〃g)과 충남 보령산 플라이애쉬(비중 2.22분말도 3, 850耐/g)을 사용하였다. 혼 화제로는 고성능 AE감수제 FLOWMIX 2000(나프탈렌계)를 사용하였다.
22분말도 3, 850耐/g)을 사용하였다. 혼 화제로는 고성능 AE감수제 FLOWMIX 2000(나프탈렌계)를 사용하였다.
플라이애쉬를 치환한 경우도 Plain의 자기수축값보다 증가하여, 플라이애쉬치환량이 25%일 때 Plain가 비슷한 값이 나타났다. 본 실험에서 사용한 플라이애쉬의 분말도는 3850cm7g로서 시멘트(3318cm7g)보다 분말도가 높다. 이런 가는 입자의 플라이애쉬의 사용은 그 포졸란 반응에 의하여 자기 수축을 증가시키는 것으로 사료된다.

이론/모형

고강도 콘크리트의 자기 수축은 일본콘크리트 학회 자 기수축위원회에서 제안한 방법에 의하여 측정을 진행하였다. 자기 수축의 측정은 종결시간을 시점으로 하여 OOlmm의 측정 범위를 가진 변형 측정용 다이얼 게이지로 연결하여 재령 28일까지 측정을 진행하였다.

성능/효과

S씨리즈의 압축 강도는 재령 3일에서 4354~ 573.8kgf/cirf범위를 나타냈고, 재령 28일의 압축 강도는 710.9〜732.8kgf/cnf의 값을 나타냈으며, 실리카 흄 치환율이 증가할수록 압축강도는 증가하였다. F씨리즈의 압축 강도는 재령 3일에서는 401〜459.
8kgf/cnf의 값을 나타냈으며, 실리카 흄 치환율이 증가할수록 압축강도는 증가하였다. F씨리즈의 압축 강도는 재령 3일에서는 401〜459.8kgf/cm■의 범위를 나타냈고, 재령 28일의 압축강도 는 603.6 ~675.5kgf/E의 범위의 값을 나타냈으며, 플라이애쉬 치환율이 증가할수록 대체로 강도가 떨어지는 것으로 나타났다.
3x10-6의 값을 나타냈다. 실리카 흄을 10% 이하로 치환한 경우 자기 수축값이 Plain에 비해 대체로 크게 되는 것으로 나타났으며, 10% 이상 치환하는 경우는 시멘트량이 Plain의 경우보다 작아 수축값이 오히려 줄어드는 경향이 나타났다.
4시0-6의 값을 나타냈다. 플라이애쉬를 치환한 경우도 Plain의 자기수축값보다 증가하여, 플라이애쉬치환량이 25%일 때 Plain가 비슷한 값이 나타났다. 본 실험에서 사용한 플라이애쉬의 분말도는 3850cm7g로서 시멘트(3318cm7g)보다 분말도가 높다.
(1) 슬럼프-플로우 값은 S씨리즈의 경우 슬럼프는 24~24cm, 플로우는 36.5~52.5cm로 실리카 흄 치환량이 증가할수록 감소하였고, F씨리즈의 슬럼프는 21~27.5cm, 플로우는 32.5〜68cm로 플라이애쉬치환량이 증가할수록 증가하였다. SnFn씨리즈 경우는 약간의 차이는 있지만 대체로 유사한 범위를 나타냈으며, 전반적으로 목표값을 만족하는 것으로 나타났다.
5〜68cm로 플라이애쉬치환량이 증가할수록 증가하였다. SnFn씨리즈 경우는 약간의 차이는 있지만 대체로 유사한 범위를 나타냈으며, 전반적으로 목표값을 만족하는 것으로 나타났다.
(2) 압축 강도의 경우 S씨리즈는, 재령 3일의 강도발 현율은 28일 강도의 70%로 높게 나타났고, 이후 완만한 강도 증가를 나타냈다.
(3) S씨리즈는 실리카흄이 10% 이내의 범위에서치환된 경우 Plain의 자기 수축량보다 80- 200% 증가했으며, 10% 이상 치환한 경우는 Plain가 비슷한 범위를 나타내었다.

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