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문제 정의
- “2)이러한 미소균열은 콘크리트 매트릭스 내의 투수성을 증가시키고 다양한 형태의 파괴를 유도함으로써 구조물의 역학적 특성 및 내구성 저하에 직접적인 원인이 될 수 있어구조물의 안정성에 심각한 영향을 미칠 수 있다.⑹ 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 지니고 있는 초속경시 멘트의 내 구성능을 향상 시 키 고자 광물질 혼호재 인 실 리 카흄 , 플라이애 시 및 고로슬 래 그미분말을 시멘트 중량에 대해 5-20% 치환 첨가한 모르타르의 성능을 평가함으로써 초속경시멘트의 강도특성 및 내구성능에 관하여 검토하였다.⑶
제안 방법
- 시멘트 모르타르의 압축강도 시험방법)에 준하여 압축강도실험을 실시하였다. 50x50x50mm의 입방체 몰드를 제작하여 재령 3시간, 7일 및 28일의 압축강도를 측정하였으며, 공시체는 온도 20±2°C, 상대습도 50%의 양생실에서 1일 초기양생 후 20±2笆의 항온조건으로 수중양생을 하였다.
- 융해 및 마모 둥의 내구성능을 악화시킨다. 따라서 본연구에서는 광물질 혼화재의 치환율에 따른 초속경시멘트의 투수성을 평가하기 위해 ASTM C 1202-94 (Electrical Indication of Concrete's Ability to Resist Chloride Ion Penetration) 에 따라 각 재령(3시간, 7일, 28일에서 실험을 실시하였다.⑷
- 41 로 고정하여 실험을 실시하였다. 또한 초속경시멘트에 대해 실리카흄(SF)을 5〜15%, 플라이애시(FA)를 5〜15%, 고로슬래그 미분말(BS)을 10〜20%로 치환하였으며, 이에 대한 실험배합은 Table 2와 같다.
- 본 실험은 40x40x 160mm 공시체를 3개씩 제작하여 재령 3시간, 7일 및 28일의 휨강도를 측정하였고, 공시체는 온도 20±2°C, 상대습도 50%의 양생실에서 1일 초기양생 후 20±2°C의 항온조건으로 수중양생을 하였다.
- 본 연구는 시멘트모래 비를 1:2로, W/C비를 0.41 로 고정하여 실험을 실시하였다. 또한 초속경시멘트에 대해 실리카흄(SF)을 5〜15%, 플라이애시(FA)를 5〜15%, 고로슬래그 미분말(BS)을 10〜20%로 치환하였으며, 이에 대한 실험배합은 Table 2와 같다.
대상 데이터
- 사용하였다. 고로슬래그 미분말은 광양제철에서 부생되는 것을 사용하였으며, 각각에 대한 화학성분 및 물리적 특성은 Table 1과 같다. 잔골재로는 KS L 5100(시멘트 강도 시험용 표준사)에 의한 비중 2.
- 본 연구에서 사용된 시멘트는 초속경시멘트이며, 광물걸 혼화재로서 실리카흄은 분말도가 약 240, 000cm2/g인 독일 A사 제품을 사용하였고, 플라이애시는 보령 화력발전소에서 부생되는 플라이애시를 사용하였다. 고로슬래그 미분말은 광양제철에서 부생되는 것을 사용하였으며, 각각에 대한 화학성분 및 물리적 특성은 Table 1과 같다.
- 고로슬래그 미분말은 광양제철에서 부생되는 것을 사용하였으며, 각각에 대한 화학성분 및 물리적 특성은 Table 1과 같다. 잔골재로는 KS L 5100(시멘트 강도 시험용 표준사)에 의한 비중 2.62의 주문진산 천연사를 사용하였다.
- 초속경시멘트는 물과 접촉함과 동시에 급속한 수화작용이 발생하여, 즉시 경화가 시작되는 특성을 지니고 있기 때문에, 가사시간을 조절할 수 있고 강도발현에 큰 영향을 미치지 않는 범위에서 응결지연제(setting retarder)를 사용하였다.
이론/모형
- 광물질 혼화재의 치환율에 따른 초속경시멘트의 압축강도 특성을 알아보기 위하여 KS L 5105(수경성 시멘트 모르타르의 압축강도 시험방법)에 준하여 압축강도실험을 실시하였다. 50x50x50mm의 입방체 몰드를 제작하여 재령 3시간, 7일 및 28일의 압축강도를 측정하였으며, 공시체는 온도 20±2°C, 상대습도 50%의 양생실에서 1일 초기양생 후 20±2笆의 항온조건으로 수중양생을 하였다.
- 광물질 혼화재의 치환율에 따른 초속경시멘트의 응결특성을 알아보기 위하여 KS L 5103(길모어 침에 의한 시멘트의 응결 시간 시험 방법)에 준하여 모르타르의 응결시간을 측정하였다. 초속경시멘트는 물과 접촉함과 동시에 급속한 수화작용이 발생하여, 즉시 경화가 시작되는 특성을 지니고 있기 때문에, 가사시간을 조절할 수 있고 강도발현에 큰 영향을 미치지 않는 범위에서 응결지연제(setting retarder)를 사용하였다.
- 광물질 혼화재의 치환율에 따른 초속경시멘트의 휨강도 특성을 알아보기 위하여 ASTM C 348 (Standard Test Method for Flexural Strength of Hydraukc-Cement Mortars) 에 준하여 휨강도를 측정하였다. 본 실험은 40x40x 160mm 공시체를 3개씩 제작하여 재령 3시간, 7일 및 28일의 휨강도를 측정하였고, 공시체는 온도 20±2°C, 상대습도 50%의 양생실에서 1일 초기양생 후 20±2°C의 항온조건으로 수중양생을 하였다.
성능/효과
- 1) 광물질 혼화재의 혼합은 압축강도 및 휨강도에 큰 영향을 미치지 않았다. 또한 광물질 혼화재의치환율이 높아질수록 Plain배합에 비해 초기강도와 장기강도에서 모두 낮은 압축강도를 나타냈는데, 이는 초속경시멘트 내에서 높은 강도를 발현시키는 성분들의 상대적인 감소로 인해 수화반응이 지연되고 수화생성물의 발생을 억제함으로써 강도발현을 저해한 결과이다.
- 2) 염소이온투과 시험결과 광물질 혼화재의 치환율이 증가할스록 높은 투수성을 나타냈디..
- 3) 실리카흄을 초속경시멘트에 대해 5% 치환한 배합의 경우 Plain배합과 비교하여 볼 때 압축강도및 휨강도의 경우 모두 우수하게 나타났다. 또한 투수성의 경우는 재령 7일에는 Plain배합과 유사한 결과를 보였으며, 재령 28일에는 통과전하량이 ASTM 기준에 따라 매우 낮은 범위로 나타남으로써 Plain배합보다 우수한 결과를 나타내었다.
- 재령 3시간에서 SF10, SF15, FA15, BS15, BS20 배합을 제외하고는 Plain 배합과 유사한 휨강도를 나타냈다. 광물질 혼화재의 치환율이 높아질수록 Plain배합에 비해 초기강도와 장기강도에서 모두 낮은 휨강도를 나타냈는데, 이는 압축강도와 마찬가지로 초속경시멘트 내에서 높은 강도를 발현시키는 성분들의 상대적인 감소로 인해 3CaO・SiO2의 수화가 다소 지연되고 C-S-H겔 등의수화생성물의 생성을 억제함으로써 강도발현을 저해한 결과라고 사료된다.
- 재령 3시간에서 SF10, SF15, FA15, BS15, BS20 배합을 제외하고는 Plain 배합과 유사한 압축강도를 나타냈다. 또한 광물질 혼화재의 치환율이 높아질수록 Plain배합에 비해 초기강도와 장기강도에서 모두 낮은 압축강도를 나타냈는더), 이는 초속경시멘트 내에서 높은 강도를 발현시키는 성분들의 상대적인 감소로 인해 3CaO・SiO2의 수화가 다소 지연되고 C-S-H 겔 등의 수화생성물의 생성을 억제함으로써 강도발현을 저해한 결과라고 사료된다.
- 1) 광물질 혼화재의 혼합은 압축강도 및 휨강도에 큰 영향을 미치지 않았다. 또한 광물질 혼화재의치환율이 높아질수록 Plain배합에 비해 초기강도와 장기강도에서 모두 낮은 압축강도를 나타냈는데, 이는 초속경시멘트 내에서 높은 강도를 발현시키는 성분들의 상대적인 감소로 인해 수화반응이 지연되고 수화생성물의 발생을 억제함으로써 강도발현을 저해한 결과이다.
- 휨강도의 경우 모두 우수하게 나타났다. 또한 투수성의 경우는 재령 7일에는 Plain배합과 유사한 결과를 보였으며, 재령 28일에는 통과전하량이 ASTM 기준에 따라 매우 낮은 범위로 나타남으로써 Plain배합보다 우수한 결과를 나타내었다.
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