The Stress-Strain Properties of No-Fines Lightweight Concrete Using Synthetic Lightweight Coarse Aggregate

인공경량조골재(人工輕量粗骨材)를 사용(使用)한 무세골재(無細骨材) 경량(輕量)콘크리트의 응력(應力)-변형특성(變形特性)

Concrete is the most commonly used structural materials, but in concrete construction, its self-weight represents a very large proportion of the total load on the structure, and there are clearly considerable advantages in reducing the density of concrete. This study was carried out to investigate the stress-strain properties of no-fines synthetic lightweight concrete with synthetic lightweight coarse aggregates. The used synthetic lightweight coarse aggregate were two types, one was expanded clay with grading 3~8mm, the other is pumice stone with grading 4.75~10mm. The results of this study were summarized as follows ; The static modulus of elasticity of the synthetic lightweight concrete was $1.8{\times}10^5kg/cm^2$ at type CE using the expanded clay and $1.6{\times}10^5kg/cm^2$ at type CL using the pumice stone. The dynamic modulus of elasticity was $1.9{\times}10^5kg/cm^2$(CE) and $2.0{\times}10^5kg/cm^2$(CL). The dynamic modulus of elasticity was 10~30% larger than that of the static modulus of elasticity. The load-time curves of synthetic lightweight concrete were shown approximately similar to each other type except for added foaming agent. The stress-strain curves in uniaxial compressive of synthetic lightweight concrete were similar to each other.

본 연구는 세골재는 사용하지 않고 인공경량조골재로써 팽창점토와 경석을 사용하여 제작된 인공경량골재 콘크리트의 응력-변형율특성을 구명하기 위하여 실시되었으며, 시험을 통하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 동탄성계수는 인공경량조골재인 팽창점토와 경석을 사용한 경우 $1.9{\times}10^5kg/cm^2$과 $2.0{\times}10^5kg/cm^2$으로 나타났으며, 경석을 사용한 경우가 5%정도 크게 나타났다. 2. 정탄성계수는 팽창점토 및 경석을 사용한 경우 $1.8{\times}10^5kg/cm^2$과 $1.6{\times}10^5kg/cm^2$으로 나타났으며, 정탄성계수는 동탄성계수보다 10~30%정도 작게 나타났다. 3. 사용골재에 따른 하중-이력곡선은 하중이 증가하여 최대하중에서 파괴가 이루어진 후 급격히 감소하는 경향을 보였으며, 특히 기포제를 첨가한 경우는 최대하중에서 파괴된 이후에도 상당시간 내하능력을 유지하는 것으로 나타났다. 4. 응력-변형율곡선은 사용골재의 종류에 관계없이 응력의 증가와 함께 증가하여 최대하중에서 파괴가 된 후 급격히 감소하는 경향을 보였으며, 취성이 크다는 것을 알 수 있었다. 5. 최대응력하에서의 변형율은 팽창점토를 사용한 경우 $1.7{\times}10^{-3}$, 경석을 사용한 경우는 $2.83{\times}10^{-3}$로써, 팽창점토보다 경석을 사용한 경우의 변형율이 66%정도 크게 나타났다.