초록 ▼

최근 우리나라의 고층화, 대형화하는 건설분야에 있어서 새로운 재료와 공법의 적용은 필연적인 것으로 인식되어 지고 있으며, 그 중에서 초고강도 경량콘크리트의 개발과 활용에 관한 연구는 필요한 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 경량골재의 개발·개량연구 및 고강도 경량콘크리트의 강도에 관한 실험적 연구를 통하여 실제로 활용할 수 있는 자료를 제공하는 데 그 목적을 두었으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
제1세부과제에서는 경량골재의 개발에 따른 초고강도 경량골재콘크리트의 특성에 관한 연구의 일환으로 화산암재 경량

최근 우리나라의 고층화, 대형화하는 건설분야에 있어서 새로운 재료와 공법의 적용은 필연적인 것으로 인식되어 지고 있으며, 그 중에서 초고강도 경량콘크리트의 개발과 활용에 관한 연구는 필요한 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 경량골재의 개발·개량연구 및 고강도 경량콘크리트의 강도에 관한 실험적 연구를 통하여 실제로 활용할 수 있는 자료를 제공하는 데 그 목적을 두었으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
제1세부과제에서는 경량골재의 개발에 따른 초고강도 경량골재콘크리트의 특성에 관한 연구의 일환으로 화산암재 경량골재를 피복처리함으로써 흡수율 1.7％의 결과를 얻었으며, 화산암재 경량모르터 실험에서 1.8％의 감수재 혼입시 압축강도와 유동화성능이 개선됨을 확인하였다.
팽창점토를 사용한 경량골재콘크리트 실험에서 실리카흄과 고성능감수제를 첨가하여 단위용적중량 1.77∼1.96t/㎥, 압축강도 210∼352㎏/㎠ 의 구조용 경량콘크리트를 제작하였고, 피복 팽창점토 골재를 사용할 고강도 경량골재콘크리트 특성에 관한 연구에서는 골재를 사전 피복함으로써 흡수율을 저하시켜 단위용적중량 1.73∼1.87t/㎥, 압축강도 309∼402㎏/㎠의 초고강도 경량골재콘크리트의 제작이 가능하였다.
제 2세부과제에서 수해안 초고강도 경량콘크리트 유동화 성능을 위한 혼화제 개발연구에서는 나프탈렌(NSS)및 나프톨 단축 축합물(TSC), 공축합물(NT), 카르본산계 공축합물(NT)을 각각 합성하였다. 여기서 합성된 카르본산계 공축합물을 0.5％첨가한 경우 시멘트에 대하여 높은 분산력과 수입 나프탈렌계 고성능 감수제와 비교하여 동등한 플로우값이 나타났고, 나프탈렌계 축합물을 첨가한 경우보다 높은 시멘트모르터의 플로우값 유지율이 나타났다. 또한 합성 나프탈렌계 축합물을 첨가한 시멘트모르터의 경우에 있어서는 첨가하지 않은 경우에 비하여 유동성과 강도의 향상을 나타내었고, 카르본산계 공중합체를 0.5％첨가시킨 경우는 15％ 이상의 강도증가 현상이 나타났다.
제 3세부과제에서 수행한 초고강도 경량콘크리트의 품질개선에 관한 연구에서는 철근콘크리트 건물부재의 실험한 결과, 고강도용 혼화제로서의 천연 제오라이트 및 이암미분말을 사용하여 압축강도 400㎏/㎠이상의 초고강도 경량콘크리트를 제조하였으며, 고분말도의 혼화제로 치환할 경우 일반콘크리트와 비교하여 수축을 저하, 열전도율의 감소, 비교적 양호한 고온수열후의 잔존 강도율과 같은 연구결과를 얻었다.
제 4세부과제에서 수행한 초고강도 경량콘크리트를 사용한 철근콘크리트 T형보의 전단성능에 관한 연구에서는 경량콘크리트 보에 있어서 인장철근비가 약 3％까지 증가함에 따라 전단강도가 선형적으로 증가하며, 그 전단강도는 일반콘크리트 보의 85％ 정도인 결과를 얻었다. 또한 T 형보에서 슬래브의 두께가 보높이에 비례할 경우 슬래브가 전단강도에서 거의 효과가 없음을 나타냈고, 전단스팬비가 1.5∼3.0 의 범위에서는 전단균열강도에 대한 최대전단강도비는 전단스팬비가 증가할수록 감소한다는 것과 실험값에 의한 전단강도와 ACI 318-89의 규준식을 비교하여 실험값에 의한 전단강도값이 약 8∼20％ 상회함을 나타내는 결과를 얻었다.
제 5세부과제에서 수행한 초고강도 경량콘크리트의 내구성에 관한 연구에서는 압축강도 354㎏/㎠ 및 374㎏/㎠의 고강도 경량콘크리트를 제작하였고, 적절한 공기량의 도입에 의하여 보통골재콘크리트와 동일한 내동해성을 얻었으며, 피복경량골재를 사용하여 동결융해에 대한 저항성이 개선되는 결과를 얻었다. 또한 경량골재를 사용하여 동결융해에 대한 저항성이 개선되는 결과를 얻었다. 또한 경량골재를 사용하는 경우 잔돌재로 천연모래를 사용하여 물시멘트비 40％이하에서 보통골재콘크리트와 동등하게 중성화에 대한 저항성을 얻었고, 경량골재 표면에 피복처리를 한 결과 중성화 억제효과를 얻었다. 그리고 경량골재의 사용증가에 따라 열화의 정도가 심해지며, 황산염에 대한 화학저항성이 저하하는 결가를 얻었다.

Abstract ▼

Recent trend toward large scale, high-rise building construction makes it necessary to develop new methods and materials . The study on development and use of high strength lightweight concrete can satisfy such reasons.
The purpose of this study is to offer active data of high strength light

Recent trend toward large scale, high-rise building construction makes it necessary to develop new methods and materials . The study on development and use of high strength lightweight concrete can satisfy such reasons.
The purpose of this study is to offer active data of high strength lightweight concrete for situ work through and experimental study on the strength of high strength lightweight concrete and a study on development and improvement of lightweight aggregate.
The major results are as followings;
The lst detail subject , a study on the properties of high strength lightweight aggregate, showed 1.7％ absorptivity through coating scoria lightweight aggregate and an improvement of compressive strength and fluidity by using 1.8％ superplasticiser in an experiment of scoria lightweight mortar.
In the experiment on lightweight concrete using expanded clay, structural lightweight concrete which unit-weight was 1.77∼1.96t/㎥ and compressive strength 210∼352㎏㎠ was made by using silica-fume and superplasticiser.
In the study on the properties of high strength lightweight concrete using coated expanded clay aggregate, it was possible to make high strength lightweight aggregate concrete, which unit-weight was 1.73∼1.87t/㎥ and compressive strength 309∼402㎏/㎠, by reducing absorptivity through precoating aggregate.
In the 2nd detail subject, a study on the development of chemical admixture for the fluidity of high strength lightweight concrete, each naphtalene homocondensate(NSS), naphtol homocondensate(TSC), cocondensate (NT), and carbonate cocondensate were synthesized. Cement including 0.5％ carbornate cocondensate showed high dispersion force and equal flow value with imported superplsticiser and showed higher flow value than the case of including naphtalene condensate. Also, the strength and fluidity of synthetic-naphtalene condensate added cement mortar was improved than ordinary cement mortar, and in the case of adding carbonate-based copolymer by 0.5％ the strength was increased above 15％.
In the 3rd detail subject, a study on improvement of properties in high strength lightweight concrete, the result of an experiment for reducing the section of reinforced concrete building elements through using chemical admixture in mortar and lightweight concrete showed lower shrinkage rate, reduced thermal conductivity and relatively better residual strength rate after heating highly. High strength lightweight concrete which compressive strength was upper 400㎏/㎠ was made by using chemical admixture such as natural zeolite and mud stone micro powder.
In the 4the detail subject, a study on shear capacity of high strength lightweight reinforced concrete T-beams, as the ratio of tension reinforcement of lightweight concrete beam was increased 3％, the shear strength was increased by linearly to 85％ of shear strength of ordinary concrete beams. Also, T-beams which slab tickness were in proportion to beam-depth had no effect on shear strength, a ratio of maximum shear strength to shearing crack strength was decreased by increasing ratio of shearing span. The shear strength value of experiment were upper by 8 to 20％ than the one of ACI 318-39 recommandation.
In the 5th detail subject, a study on the durability of high strength lightweight concrete, high strength concrete which compressive strength was between 354 to 374㎏/㎠ was made, which had same freezing-resistance to ordinary aggregate concrete in proper amount of air by using equal neutralization-resistance with ordinary aggregate concrete by using natural sands as fine aggregate in the state of below 40％ water cement ratio, and coated lightweight aggregate concrete could restrain neutralization. When lightweight aggregate was used increasingly, the degree of deterioration became worse, and the chemical-resistance to sulfate became lower.

목차 Contents

• 총괄목차...10
• 1.서 론...12
• 2.연 구 방 법...12
• 3.결과 및 고찰...23
• 4.결 론...31
• 제1세부목차...36
• 제1장 서 론...40
• 제1절 연구의 목적...40
• 제2절 연구의 범위와 내용...41
• 1.경량콘크리트의 강도증진을 위한 경량골재의 개량에 관한 연구...42
• 2.경량잔골재를 이용한 경량모르터의 특성에 관한 연구...42
• 3.팽창점토 골재를 사용한 경량골재콘크리트의 고강도화에 관한 연구...43
• 제2장 경량콘크리트의 강도증진을 위한 경량골재의 개량에 관한 연구...45
• 제1절 서 론...45
• 제2절 기존의 연구...45
• 1.구조용 경량골재의 발전과정...45
• 2.경량골재의 종류와 특성...49
• 제3절 실험개요...63
• 1.화산암재 경량골재 흡수성 저하방안에 관한 경량골재 피복실험...63
• 2.피복화산암재를 사용한 경량콘크리트의 강도특성과 강도증진 방안에 관한 연구...64
• 3.경량골재 개발을 위한 소성실험 연구...66
• 제4절 실험 결과...67
• 1.화산암재 경량골재 흡수성 저하방안에 관한 경량골재 피복실험...67
• 2.피복화산암재를 사용한 경량콘크리트의 강도특성과 강도증진 방안에 관한 연구...69
• 3.경량골재 개발을 위한 소성실험 연구...74
• 제5절 결 론...75
• 제3장 경량잔골재를 이용한 경량모르터의 특성에 관한 연구...77
• 제1절 서 론...77
• 제2절 기존의 연구...77
• 1.경량모르터의 조성...77
• 2.시멘트 페이스트와 잔골재의 결합...78
• 3.잔골재...79
• 4.물...79
• 제3절 실험개요...80
• 1.화산암재를 사용한 경량모르터의 특성에 관한 연구...81
• 2.팽창점토를 사용한 경량모르터의 특성에 관한 연구...82
• 제4절 실험결괴...83
• 1.화산암재를 사용한 경량모르터의 특성에 관한 연구...83
• 2.팽창점토를 사용한 경량모르터의 특성에 관한 연구...94
• 제5절 결 론...101
• 제4장 팽창점토골재를 사용한 경량골재콘크리트의 고강도화에 관한 연구...103
• 제1절 서 론...103
• 제2절 기존의 연구...104
• 1.개 요...104
• 2.배합비 조절...105
• 3.구조용 경량골재사용...107
• 4.혼화재 사용...108
• 5.경량골재의 피복처리...111
• 제3절 실험개요...113
• 1.팽창점토골재를 사용한 경량콘크리트에 관한 연구...113
• 2.팽창점토골재를 사용한 경량골재콘크리트의 고강도화에 관한 연구...113
• 3.피복팽창점토 골재를 사용한 고강도 경량골재콘크리트의 특성에 관한 연구...116
• 제4절 실험결과...118
• 1.팽창점토골재를 사용한 경량론크리트에 관한 연구...118
• 2.팽창점토골재를 사웅한 경량골재콘크리트의 고강도화에 관한 연구...122
• 3.피복팽창점토 골재를 사용한 고강도 경량골재콘크리트의 특성에 관한 연구...140
• 제5절 결 론...154
• 제5장 종합결론...158
• 제6장 참고문헌...160
• 제2세부목차...222
• 제1장 서론...224
• 제1절 연구의 필요성 및 목적...224
• 제2절 연구의 범위 및 내용...226
• 제2장 연구내용 및 방법...228
• 제1절 나프탈렌계 고성능 감수제의 합성...228
• 1.나프탈렌 축합물의 합성...228
• 2.나프탈렌-나프톨 공축합물의 합성...228
• 3.나프톨 축합물의 합성...230
• 제2절 카르본산계 고성능 감수제의 합성...230
• 1.스티렌-무수말레인산 공중합체의 합성...230
• 2.스티렌-무수말레인산 공중합체의 황산화...233
• 제3절 고성능 감수제의 분석...233
• 1.기기에 의한 분석...233
• 2.분자량 및 분자량분포 측정...235
• 3.점도 측정...237
• 제4절 고성능감수제와 시멘가한 시멘트모르타르의 플로우 실험...239
• 1.나프탈렌계 고성능감수제를 첨가한 시멘트모르타르의 플로우 실험...239
• 2.카르본산계 고성능감수제를 첨가한 시멘트모르타르의 플로우 실험...241
• 제6절 고성능감수제를 첨가한 경화시멘트모르타르의 강도실험...242
• 제3장 연구결과 및 고찰...244
• 제1절 고성능감수제의 합성 및 분석...244
• 1.나프탈렌계 고성능감수제의 합성 및 분석...244
• 2.카르본산계 고성능감수제의 확인...251
• 제2절 나프탈렌계 고성능감수제의 시멘트입자표면에의 흡착거동...251
• 제3절 합성된 고성능감수제를 첨가한 시멘트모르타르의 플로우...259
• 1.나프탈렌계 고성능감수제를 첨가한 시멘트모르타르의 플로우...261
• 2.카르본산계 고성능감수제를 첨가한 시멘트모르타르의 플로우...267
• 제4절 합성축합물을 첨가한 경화시멘트모르타르의 강도...276
• 1.나프탈렌계 고성능감수제를 첨가한 경화시멘트 모르타르의 강도...276
• 2.카르본산계 고성능감수제를 첨가한 경화시멘트 모르타르의 강도...281
• 제4장 종합결론...285
• 제5장 참고문헌...287
• 제3세부목차...312
• 제1장 서론...314
• 제1절 연구의 필요성...314
• 제2절 연구의 목적...315
• 제3절 연구의 내용 및 범위...315
• 제4절 연구의 방법...316
• 제2장 혼화재를 사용한 모르터에 대한 실험연구...318
• 제1절 개요...318
• 제2절 실험...319
• 제3절 결과 및 고찰...329
• 제4절 결 언...338
• 제3장 혼화재를 사용한 고강도 경량콘크리트에 대한 실험연구I...339
• 제1절 개 요...339
• 제2절 실 험...339
• 제3절 결과 및 고찰...345
• 제4절 결 언...372
• 제4장 혼화재를 사용한 고강도 경량콘크리트에 대한 실험연구 II...373
• 제1절 개 요...373
• 제2절 실 험...374
• 제3절 결과 및 고찰...380
• 제4절 결 언...391
• 제5장 종합결른...392
• 제6장 참고문헌...396
• 제4세부목차...452
• 제1장 서 론...454
• 제1절 연구배경...454
• 제2절 연구의 목적...454
• 제3절 연구의 방법 및 범위...455
• 제4절 기존연구 고찰...456
• 제2장 실 험...466
• 제1절 일반사항...466
• 제2절 1차 실험...466
• 제3절 2차 실험...474
• 제3장 실험결과...490
• 제1절 1차 실험 결과...490
• 제2절 2차 실험 결과...506
• 제4장 고 찰...528
• 제1절 철근콘크리트보의 전단파괴 양상...528
• 제2절 실험 결과에 의한 전단강도의 비교 분석...530
• 제3절 실험 결과와 ACI 규준식 및 기존제안식들과의 비교...536
• 제5장 결 론...542
• 제6장 참고문헌...544
• 제5세부목차...558
• 제1장 서 론...562
• 제1절 연구의 목적...562
• 제2절 연구의 범위...564
• 1.초고강도 경량콘크리트의 동결융해저항성에 관한 연구...564
• 2.초고강도 경량콘크리트의 중성화에 관한 연구...566
• 3.초고강도 경량콘크리트의 화학저항성에 관한 연구...567
• 제2장 경량 콘크리트의 고강도화 및 동결융해저항성 향상에 관한 연구...569
• 제1절 서 론...569
• 제2절 기존의 연구...570
• 1.경량골재의 내구성...570
• 2.인공경량골재콘크리트의 동결융해저항성...571
• 제3절 실험개요...577
• 1.실험방법...578
• 2.사용재료 및 방법...579
• 제4절 실험결과...582
• 1.압축강도 및 단위 용적 중량...582
• 2.경량콘크리트의 동결융해저항성에 미치는 여러인자의 영향...585
• 3.고강도경량콘크리트의 동결융해저항성 향상에 관한 실험결과...595
• 제5절 결 론...597
• 제3장 고강도 경량콘크리트의 중성화에 관한 연구...598
• 제1절 인공경량골재콘크리트의 중상화에 관한 이론적 고찰...598
• 1.중성화 현상의 메카니즘...598
• 2.중성화와 콘크리트의 수명...600
• 3.인공경량골재콘크리트의 중성화에용한 콘크리트의 중성화(폭로시험 및 촉진시험)...611
• 5.중성화에 의한 철근의 부식...616
• 6.중성화 억제대책...618
• 제2절 서 론...620
• 제3절 실험개요...621
• 1.시험재료...622
• 2.시험체의 배합방법...623
• 제4절 실험방법...625
• 1.실험조건...625
• 2.중성화깊이 측정방법...627
• 제5절 실험결과...628
• 1.실내폭로 재령 1년의 결과...628
• 2.실내폭로 재령 1년반의 결과...628
• 3.중성화 촉진실험결과...629
• 제6절 결 론...637
• 제4장 초고강도 경량콘크리트의 화학저항성에 관한 연구...638
• 제1절 서 론...638
• 제2절 실험개요...639
• 1.사용재료 및 배합...640
• 2.실 험 방법...644
• 제3절 실험결과...646
• 1.침지 공시체의 외관적 특징...646
• 압축강도 및 중량변화 동탄성 계수에 의한 열랄 측정...649
• 제4절 기존 연구와 본 연구의 비교 고찰 염용액에 침지한 콘크리트의 기존 연구 결과 기존 연구와 본 연구의 비교 고찰...666
• 제5절 결론...672
• 제5장 종합결론...673
• 제6장 참고문헌...676