Abstract
This study developed a high strength and performance concrete pavement material with low shrinkage and reflection of sunlight. Based on the literature review, a new mix-design of applying flash ash to improve the strength and performance of the concrete as well as to reduce the dry shrinkage is suggested. In addition, adding black pigment to reduce the reflection and technique of applying OAG (Optimized Aggregate Gradation) is also included. The result of the laboratory experiment indicates that the brightness and the reflection, which depends on the ratio of black pigment addition, did not deviate from the normal range. When OAG is considered for the mix-design, the strength and performance of the concrete improved greatly. In addition, the mix-design using fly ash reduced the dry shrinkage of concrete and improved the resistance to the permeation of chloride ion. Furthermore, the mix-design, which uses fly ash (25% replacement) and black pigment (3% addition) with the application of OAG, is found to be the most effective mix to reduce the shrinkage and reflection as well as improving the strength and performance of the concrete. The result of an economic analysis indicates that the initial construction cost of this proposed mix is more expensive than that of normal concrete pavement material. However, it can be more economic in the long run because the normal concrete pavement material is likely to cost more due to higher probability of maintenance and repair and higher social cost due to traffic accident, etc.
본 연구에서는 콘크리트의 건조수축을 저감시키며 강도와 내구성을 높임과 동시에 콘크리트의 주간 태양광에 의한 반사도를 줄인 저수축, 저반사, 고강도, 고내구성, 콘크리트 포장재료를 개발하였다. 문헌조사를 바탕으로 건조수축 저감과 장기강도 발현에 효과가 있는 플라이 애쉬와 반사도를 저감시키기 위하여 검은색 안료를 넣고 강도와 내구성을 좋게 하기 위해 최적입도를 고려하여 배합설계를 하였다. 실내실험을 통해 검은색 안료의 첨가율에 따른 명암값과 반사율은 차이가 없는 것으로 나타났으며 최적입도를 고려하면 강도와 내구성에서 좋은 것으로 평가되었다. 또한 플라이 애쉬를 사용한 배합이 건조수축 저감에 효과가 있었으며 염화이온 침투 저항성도 높은 것으로 드러났다. 플라이 애쉬(25% 치환)와 검은색 안료(3% 첨가)를 넣고 최적입도를 고려한 배합이 건조수축과 반사율 저감, 강도와 내구성 향상에 가장 적합한 배합으로 판단하였다. 경제성 분석을 통하여 일반 콘크리트 포장보다 저수축 저반사 고강도 고내구성 콘크리트 포장이 초기공사비는 많은 것으로 분석되었지만 장기적인 관점에서 유지보수비용과 사회비용 감소로 인하여 경제성으로 타당한 것으로 나타났다.
