초록 ▼

□ 연구개요
콘크리트 유동성을 정량적으로 표현할 수 있는 방법으로 레올로지(Rheology) 개념을 사용할 수 있다. 레올로지란 물질의 흐름과 변형을 분석하는 기술로 힘을 받는 재료의 탄성·소성·점성의 조합으로 재료 특성을 연구하는 분야이다. 콘크리트 분야의 경우 자기충전콘크리트(Self-consolidation concrete) 개발 이후 유동성능을 표현하기 위해 도입된 개념이다. 하지만 현재까지 콘크리트 레올로지 정량화를 위한 다양한 측정시스템이 개발되어 도입되었지만 장비 별 측정값의 편차가 크고, 절대적인 값의 도출이 어

□ 연구개요
콘크리트 유동성을 정량적으로 표현할 수 있는 방법으로 레올로지(Rheology) 개념을 사용할 수 있다. 레올로지란 물질의 흐름과 변형을 분석하는 기술로 힘을 받는 재료의 탄성·소성·점성의 조합으로 재료 특성을 연구하는 분야이다. 콘크리트 분야의 경우 자기충전콘크리트(Self-consolidation concrete) 개발 이후 유동성능을 표현하기 위해 도입된 개념이다. 하지만 현재까지 콘크리트 레올로지 정량화를 위한 다양한 측정시스템이 개발되어 도입되었지만 장비 별 측정값의 편차가 크고, 절대적인 값의 도출이 어려워 재료 특성에 대한 상대적인 비교수준으로 활용되고 있다. 또한, 배관 압송시험(pumping test) 및 펌프장비 마모성 시험의 경우 동등한 품질을 가진 초기 재령 콘크리트의 지속적인 공급이 필요하기 때문에 시험을 위한 막대한 재료비가 소요된다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 일정한 품질제어가 가능하고 장시간 품질 변동이 없는 콘크리트용 표준물질(Standard Reference Materials)을 개발하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 최종 콘크리트용 표준물질을 개발하기 위해, 첫 번째 시멘트 페이스트용 표준물질, 두 번째 모르타르용 표준물질을 개발하였고, 최종 콘크리트용 표준물질을 개발하였다. 단계별 주요 연구내용 및 결과는 다음과 같다.
1. 미국 NIST에서 개발된 시멘트 페이스트 표준물질 분석
2. 미국 SRM 개발자 자문 또는 공동실험 수행
3. 국내 재료를 활용한 한국형 시멘트 페이스트 SRM 도출
4. 한국형 시멘트 페이스트 SRM을 바탕으로 잔골재 혼입에 따른 성능 분석
5. 잔골재 특성이 반영된 모르타르 SRM 도출
6. 모르타르 SRM을 바탕으로 단순화된 구 형태 굵은 골재 혼입에 따른 성능 평가
7. 굵은 골재 실제 입형 모사를 위한 모델링 해석적 성능 평가
8. 굵은 골재의 특성이 반영된 콘크리트 SRM 도출
이상의 주요 연구결과를 바탕으로 본 신진연구를 통해 당초 목표한 성과를 100% 달성완료 하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구를 통해 콘크리트 초기 유동특성을 모사하면서, 일정한 품질제어가 가능하고 장시간에 걸쳐 동일한 품질특성이 확보되는 콘크리트 표준물질이 개발됨으로써 다음과 같은 중요성을 가진다.
1. 콘크리트 유동성능 정량화 지표 도출 가능
- 일정한 품질성능의 제어가 가능하여 유동성능의 절대적인 정량화가 가능하며, 궁극적으로 콘크리트 최적 배합설계를 위한 정량적 지표 도출이 가능
2. 다양한 콘크리트 초기 성능 평가용 표준시료로 활용
- SRM 표준시료의 사용으로 일정한 품질제어가 가능하고, 장시간 계속적인 순환 사용이 가능하여 경제성을 높일 수 있다.
3. 시공성 향상을 통한 고품질 구조물 건설
- 고품질 Quality Control이 가능함으로써 불필요한 요소를 제거하여 경제적인 시공 프로세스를 정립할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• #1. 미국 NIST에서 개발된 시멘트 페이스트 표준물질 분석결과 요약 ... 5
• #2. 미국 SRM 개발자 자문 또는 공동실험 수행 결과 요약 ... 6
• #3. 국내 재료를 활용한 한국형 시멘트 페이스트 SRM 도출결과 요약 ... 6
• #4. 한국형 시멘트 페이스트 SRM을 바탕으로 잔골재 혼입에 따른 성능 분석결과 요약 ... 8
• #5. 잔골재 특성이 반영된 모르타르 SRM 도출결과 요약 ... 9
• #6. 모르타르 SRM을 바탕으로 단순화된 구 형태 굵은 골재 혼입에 따른 성능 평가 요약 ... 10
• #7. 굵은 골재 실제 입형 모사를 위한 모델링 해석적 성능 평가 요약 ... 11
• #8. 굵은 골재의 특성이 반영된 콘크리트 SRM 도출 결과 요약 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 붙임. 주관연구책임자(공동연구원 포함) 대표적 논문‧특허실적 요약문 ... 18
• 끝페이지 ... 30