Performance Evaluation for Dry Shrinkage of Dry Mortar Using Artificial Aggregate Made from Circulating Fludized Bed Combution Ash and Modified CaO Type Expansive Admixture

개질 CaO 팽창재 활용 CFBC 인공잔골재 건조 모르타르의 건조수축 성능평가에 관한 연구

Abstract

The purpose of this study is to investigate the feasibility of CFBC artificial fine aggregate as a substitute for natural aggregate used in dry mortar. The basic performance of the flow, compressive strength and dry shrinkage of the dry mortar was evaluated. Four types of test dry mortar specimens using natural aggregate without expansion admixture, a specimen with modified CaO expansion admixture and natural aggregate, a specimen with modified CaO expansion admixture and CFBC artificial fine aggregate, and a specimen using CFBC artificial fine aggregate without modified CaO expansion admixture were evaluated respectively. As a result of evaluation of drying shrinkage performance at 20th day of age, the dry shrinkage performance of the specimen using modified CaO expansion admixture was found to be the highest at $250{\times}10^{-6}$. On the other hand, the specimen containing the modified CaO expansion admixture with CFBC artificial aggregate exhibited a shrinkage of $410{\times}10^{-6}$, and the drying shrinkage of specimen using natural fine aggregate without expansion admixture was $450{\times}10^{-6}$. When the modified CaO expansion material was used, and exhibited performance equal to or higher than that of the shrinkage-drying property.

이 연구에서는 건조 모르타르에 사용되는 천연 골재의 대체재로 CFBC 인공 잔골재의 활용가능여부를 확인하고자 건조 모르타르의 플로우와 압축강도를 포함한 기본적인 성능시험과 건조모르타르에서 제품의 품질을 규정하는 데 중요한 성능인 건조수축 성능을 평가하였다. 이를 위하여 천연 골재만 사용한 시험체, 천연 골재에 개질 CaO 팽창재를 혼입한 시험체, CFBC 인공잔골재에 개질 CaO 팽창재를 혼입한 시험체, 마지막으로 CFBC 인공 잔골재만 사용한 시험체를 4종을 제작하여 각 시험체별 길이변화량을 측정하였다. 건조수축 성능 평가결과 재령 20일 기준 천연 규사에 개질 CaO 팽창재를 사용한 시험체의 건조수축 성능이 변형률 $250{\times}10^{-6}$으로 가장 높게 나타났다. 한편, CFBC 인공 잔골재에 개질 CaO 팽창재를 혼입한 시험체는 수축량이 $410{\times}10^{-6}$을 나타내었으며 천연 잔골재를 사용한 건조 모르타르의 건조 수축량은 $450{\times}10^{-6}$으로 개질 CaO 팽창재를 활용할 경우에는 천연 골재를 사용한 건조 모르타르의 건조수축 성능과 동등 이상의 성능을 발휘하였다.

Fig. 1. Manufacturing process of CFBC artificial aggregate

Fig. 2. Density and absorption ratio of CFBC artificial aggregate

Fig. 3. SEM analysis of CFBC artificial aggregate

Fig. 4. Measurement of dry shrinkage

Fig. 5. Test results of compressive stress

Fig. 6. Test results of dry shrinkage

Table 1. Properties of the CFBC fly ash

Table 2. Sieve analysis and of CFBC artificial aggregate

Table 3. Properties of the OPC

Table 4. Properties of the Modified CaO Type Expansive Admixture

Table 5. Mixing design table