Recently, the more the PET bottles are needed, the more waste PET bottles were produced. So, if there was no suitable recycling, that was contaminate our environment and use up the natural resources. This paper deals with the artificial lightweight aggregate(ALA), made of waste PET bottles, and the ...
Recently, the more the PET bottles are needed, the more waste PET bottles were produced. So, if there was no suitable recycling, that was contaminate our environment and use up the natural resources. This paper deals with the artificial lightweight aggregate(ALA), made of waste PET bottles, and the properties of concrete replaced with ALA. As a result of experiment, it is shown that the specific gravity of PBLA is 1.39, the unit volume weight is 844 kg/$cm^3$, and absorbing rate is 0. In absorbing rate test, the rate is 10 % increased by replacing of 20 % PBLA and the mixture rate for water and cement is 44.6 % and 51.2 %, in case target strength for 240kgf/$cm^2$, and 270kg/$cm^2$, by added PBLA 75 % and 50 % respectively. So, to obtain a certain target strength, appropriate W/C ratio is required the replacement ratio of PBLA.
Recently, the more the PET bottles are needed, the more waste PET bottles were produced. So, if there was no suitable recycling, that was contaminate our environment and use up the natural resources. This paper deals with the artificial lightweight aggregate(ALA), made of waste PET bottles, and the properties of concrete replaced with ALA. As a result of experiment, it is shown that the specific gravity of PBLA is 1.39, the unit volume weight is 844 kg/$cm^3$, and absorbing rate is 0. In absorbing rate test, the rate is 10 % increased by replacing of 20 % PBLA and the mixture rate for water and cement is 44.6 % and 51.2 %, in case target strength for 240kgf/$cm^2$, and 270kg/$cm^2$, by added PBLA 75 % and 50 % respectively. So, to obtain a certain target strength, appropriate W/C ratio is required the replacement ratio of PBLA.
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문제 정의
따라서, 본 논문에서는 최근 발생량이 급속히 증가하고 있는 폐 PET병 및 국내 제철공장의 부산물 로 발생되는 고로슬래그 미분말을 이용한 구조용 경량골재의 제조방법과 개발된 경량골재의 품질게 대해 고찰하였으며, 경량골재를 사용한 콘크리트의 각종 물성을 파악하여 구조용 경량골재의 사용가능 성에 대한 기초적 자료를 제시하고자 하였다.
본 연구는 PBLA를 사용한 경량골재 콘크리트의 특성을 분석하여 구조용 경량골재로서 PBLA의 사 용성을 검토한 실험적 연구로서 그 결과를 다음과 같이 요약하였다
제안 방법
010x20cm 원주형공시체를 제작하여 20±l℃에서 표준양생 한 후 재령 3일, 7일” 28일에서 각 재령별 로 KS F 2405에 따라 압축강도를 측정하였다.
5x5x5cm인 모르타르 공시체를 재령 28일에서 105±5℃로 24시간 건조시킨 후 물로 채운 스펀지면에 한쪽면만을 접촉시켜 180분까지의 흡수량을 측정하였다.
PBLA를 대체한 모르타르의 모세관 공극을 측정하기 위해 그림 3과 같은 흡수율 시험을 실시하였다. 흡수율 시험 방법은 5x5x5cm 각주형 공시체의 밑면을 연마한 후 완전 침수된 스폰지의 상단에 놓고 경과시간에 따른 모르타르의 흡수량 (Ww) 를 공시체 밑면의 면적 (A) 으로 나누어 모세관 흡수량 (C=Ww/A)⑹을 구하였다.
물-시멘트비를 3수준(45%, 49%, 53%)으로 하고 잔골재에 대한 PBLA를 부피비로 4수준(0%, 25%, 50%, 75%)으로 변화시킨 콘크리트를 제조하였으며, 이때 목표 공기량은 4.5±1%이다
PBLA를 대체한 모르타르의 모세관 공극을 측정하기 위해 그림 3과 같은 흡수율 시험을 실시하였다. 흡수율 시험 방법은 5x5x5cm 각주형 공시체의 밑면을 연마한 후 완전 침수된 스폰지의 상단에 놓고 경과시간에 따른 모르타르의 흡수량 (Ww) 를 공시체 밑면의 면적 (A) 으로 나누어 모세관 흡수량 (C=Ww/A)⑹을 구하였다.
대상 데이터
시멘트는 비중이 3.15인 보통포틀랜드시멘트(이하 OPC로 약함)를 사용하였으며, 경량골재 제조시 사용된 고로슬래그 미분말(이하 SG로 약함)은 KS F 2503의 규정의 1종 고로슬래그 미분말로 이들 재료 의 화학성분 및 물리적 성질은 표 1과 같다.
잔골재로는 주문진산 표준사(이하 SS로 약함), 예천산 강모래(이하 RS로 약함) 및 폐 PET병을 이용한 경량골재(이하 PBLA로 약함)를 사용하였다. 또한 굵은골재는 최대치수가 19mm인 파쇄골재를 사 용하였으며, 사용골재의 물리적 성질은 표 2와 같다.
1) PBLA의 비중은 1.39, 단위용적 중량은 844kg/m‘로 강모래에 비하여 47% 및 50%정도 작게 나타났 匸X 한편 PBLA의 입형은 대부분 일정한 형태로 둥근 모양을 지니고 있으며, 표면조직은 거칠게 나타났다. 또한 단입도를 지니고 있는 PBLA는 SS와 대체되었을 때 모세관 흡수량을 증가시키는 것으로 나타났다.
2) 물-시 멘트비 및 PBLA의 대체율을 달리 한 콘크리트의 슬럼 프 및 공기량 측정 결과, PBLA를 75% 대체한 콘크리트의 슬럼프값은 대체율 0%보다 50%정도 증가하는 결과를 나타내었다. 그리고 동일한 양의 화학혼화제 첨가시 PBLA를 대체한 콘크리트는 목표공기량인 4.
3) 콘크리트의 단위용적중량은 PBLA의 혼합률이 증가할수록 비례적으로 감소하여 혼합률 75%인 경우 13%정도 감소하였음을 알 수 있다. 또한, 물-시멘트비와 상관없이 PBLA의 혼합률에 따른 분산 분석 결과 유의수준 0.
4) 시멘트-물비와 PBLA의 대체율을 달리한 따른 콘크리트의 압축강도 특성은 높은 상관관계를 나타 내었으며, 목표강도 240kgf/cm'와 270kgf/cnf에 해당하는 물-시멘트비는 각각 PBLA를 75%와 50%로 대체한 경우 44.6%와 5L2%로 목표강도를 얻기 위해서는 물-시멘트비의 조절이 필요하였다.
39, 단위용적 중량은 844kg/m‘로 강모래에 비하여 47% 및 50%정도 작게 나타났 匸X 한편 PBLA의 입형은 대부분 일정한 형태로 둥근 모양을 지니고 있으며, 표면조직은 거칠게 나타났다. 또한 단입도를 지니고 있는 PBLA는 SS와 대체되었을 때 모세관 흡수량을 증가시키는 것으로 나타났다.
3) 콘크리트의 단위용적중량은 PBLA의 혼합률이 증가할수록 비례적으로 감소하여 혼합률 75%인 경우 13%정도 감소하였음을 알 수 있다. 또한, 물-시멘트비와 상관없이 PBLA의 혼합률에 따른 분산 분석 결과 유의수준 0.00으로 p<0.05 유의수준에서 유의하여 PBLA를 혼합한 콘크리트의 단위용적 중량은 물-시멘트비 변화에 상관없이 유의하였다.
그림 7의 결과 콘크리트의 단위용적중량은 PBLA의 혼합률이 증가할수록 비례적으로 감소하여 대체 률 75%인 경우 17%정도 감소하였음을 알 수 있다. 또한, 물-시멘트비와 상관없이 PBLA의 혼합률에 따른 분산분석 결과 유의수준 0.00으로 p<0.05 유의수준에서 유의하여 PBLA를 혼합한 콘크리트의 단 위용적중량은 물-시멘트비 변화에 상관없이 유의함을 알 수 있다.
이 그림에서 알 수 있듯이 PBLA의 대체율이 20%로 증가할수록 모세관 흡수량이 10%정도 증가하는 경향을 나타내고 있으며, 이와 같은 경향은 단입도를 지니고 있는 PBLA가 SS와 대체되었을 때 모르 타르 공시체 내부의 총공극량을 증가시켰기 때문이며 이러한 총공극량은 PBLA의 대체율이 증가될 수 록 커짐을 알 수 있다.
그림 8의 결과 시멘트-물비 변화에 따라 PBLA 대체율에 따른 콘크리트의 압축강도 특성은 높은 상 관관계를 나타내고 있음을 알 수 있다. 즉 목표강도 240kgf/雨와 270kgf/c时에 해당하는 물-시멘트비는 각각 PBLA를 75%와 50%로 대체한 경우 44.6%와 51.2%로 나타나 PBLA의 대체율에 따라 목표강도 를 얻기 위해서는 적절한 물-시멘트비의 조절이 필요함을 알 수 있다
표 2에 의하면 PBLA의 비중은 1.39로 강모래의 비중과 비교하여 약 47% 정도 비중이 작았으며, 단 위용적 중량은 844kg/m'로 강모래에 비하여 50%정도 작음을 알 수 있다.
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