Abstract
Recently, with the increase in the number of high rise and huge scaled buildings, ultra-high strength concrete with 80~100 MPa has been used increasingly to withstand excessive loads. Among the components of concrete, the effects of the kinds and properties of fine aggregates on the performance and economic advantages of ultra-high strength concrete need to be evaluated carefully. Therefore, this study examined the effects of the type of fine aggregates and mixing methods on the engineering properties of ultra-high strength concrete by varying the fine aggregates including limestone fine aggregate (LFA), electrical arc slag fine aggregate (EFA), washed sea sand (SFA), and granite fine aggregate (GFA) and their mixtures. Ultra-high strength concrete was fabricated with a 20 % water to binder ratio (W/B) and incorporated with 70 % of Ordinary Portland cement: 20 % of fly ash:10 % silica fume. The test results indicate that for a given superplasticizer dose, the use of LFA resulted in increases in slump flow and L-flow compared to the mixtures using other aggregates due to the improved particle shape and grading of LFA. In addition, the use of LFA and EFA led to enhanced compressive strength and a decrease in autogenous shrinkage due to the improved elastic properties of LFA and the presence of free-CaO in EFA, which resulted in the formation of C-S-H.
최근 초고층 구조물이 증가함에 따라 구조내력 확보를 위해 80~100 MPa 수준의 초고강도 콘크리트 사용이 증가하고 있는데, 이들 구성 재료 중 사용량이 가장 많은 골재는 종류나 특성에 따라 초고강도 콘크리트의 성능 및 경제성에 미치는 영향이 크므로 이에 대한 고찰이 요구된다. 이에 본 연구에서는 100 MPa 급 초고강도 콘크리트의 공학적 특성에 미치는 잔골재 영향을 고찰하고자, 석회암잔골재(LFA), 전기로 산화 슬래그 잔골재(EFA), 세척사(SFA) 및 화강암 부순 잔골재(GFA)의 4종과 이들을 상호 혼합한 4종의 혼합골재를 선정하여 초고강도 콘크리트의 공학적 특성을 고찰하고자 한다. W/B 20%에서 보통포틀랜드시멘트:플라이애시:실리카흄의 비율을 7:2:1로 조합한 콘크리트를 제조하였다. 연구결과에 따르면 LFA 사용 배합이 양호한 잔골재의 입형 및 입도 등 입자특성에 기인하여 동일 고성능 감수제 사용량에서 가장 높은 슬럼프 플로 및 높은 충전성을 확보하며, 혼합골재 사용 배합에 비해 전반적인 유동성이 우수함을 확인할 수 있었다. 또한, 압축강도 및 자기 수축 저감 성능은 EFA 및 LFA 사용 배합이 여타 골재 종류 및 혼합조합에 비해 골재 자체의 양호한 탄성계수 및 강도 그리고 EFA의 free-CaO에 기인하여 보다 양호한 성능을 갖고 있음을 확인하였다.
