순환골재는 천연골재가 부족한 국내에서 매우 유용한 골재자원이며, 정부에서도 이러한 중요성을 인식하고 순환골재의 고부가가치 활용을 위한 다양한 정책을 제안하고 있다. 그러나 현재 국내에서 생산되는 순환골재는 대부분 성토, 매립 등 저부가가치의 용도로 활용되고 있으며 구조용 부재와 같은 고부가가치 활용은 아직 이루어지지 않고 있다. 국내 순환골재 생산기술은 세계적인 수준임에도 불구하고 순환골재콘크리트의 구조용 부재적용은 아직 이루어지지 않고 있으며 이는 순환골재의 표면에 부착된 부착모르타르와 순환골재의 생산과정에서 발생되는 균열로 인해 순환골재콘크리트의 품질을 예측하고 조절하기 어렵기 때문인 것으로 판단된다. 본 연구에서는 순환골재콘크리트의 현장적용성 증진을 위한 일환으로 순환골재, 조강시멘트, 증기양생 최고온도 및 최고온도 지속시간이 순환골재콘크리트에 미치는 영향을 분석하고자 하였다.
In this study, it is contents to application on AE water reducing admixture for high early strength, which reduce to construction period for cost down in construction. In experiment result on the kinds of AE water reducing admixture for concrete strength promotion, when passed 60 minutes, while it was happened on lignin and naphthalene system about $30\∼35\%$ that loss related to slump, slump flow and air, but happened about $8\∼10\%$ on polycarboxylic system. And the result of compressive strength tests, when 32 hours passed in polycarboxylic system than lignin and naphthalene system, was showing an increase of 10$\%$. Accordingly, concrete properties was measured to condition change by the addition amount and curing temperature of polycarboxylic system. The required curing temperature to gain 5MPa of compressive strength, which is capable of side form stripping, must keep more than smallest 12. 5$^{circ}C$ when polycarboxylic system is used. As a result, AE water reducing admixture of polycarboxylic system may apply effectively to high early strength concrete
본 연구에서는 FA의 치환율을 20 % 까지 증가시킨 콘크리트의 초기강도 증진 등 품질향상을 목적으로 새롭게 개발한 혼화제(이하 개발혼화제: 기호 G), 조강제, 수산화칼슘{Ca(OH)$_2$}및 미분시멘트 등을 사용하여 그 다량활용 가능성을 검토하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 혼합재료 종류별 슬럼프 로스는 Plain보다 조강제및 Ca(OH)2가 감소폭이 작게 나타나 개선된 결과치를 나타내었고, 미분시멘트와 G 혼화제는 슬럼프 로스가 크게나타났다. 공기량은 모든 혼합재료에서 모두 목표공기량을 만족하는 것으로 나타났다. 혼합재료 종류별 콘크리트의 압축강도는 조기 강도에서 G 혼화제가 재령 3일, 7일, 28일 모두 가장 크게 나타났고, 미분시멘트 및 조강제는 재령 3일 강도가 Plain보다 높은 강도증가율을 보였지만 재령이 증가하면 강도증가는 점차 둔화되는 것으로 나타났으며, Ca(OH)$_2$는 거의 효과가 없었다.
본 연구에서는 매스콘크리트의 수화열 저감 및 초기강도 향상을 목적으로 3성분계 배합에 따른 콘크리트의 기초적 특성을 분석하였는데 결과를 요약하면 다음과 같다. 굳지 않은 콘크리트의 물성은 목표범위를 모두 만족하는 것으로 나타났다. 응결시간은 W/B와 관계없이 저열 시멘트 배합이 가장 빠른 것으로 나타났고, 간이 수화열은 저열 배합의 피크 온도가 가장 높은 것으로 나타났고, 저발열-B 배합이 가장 낮은 온도를 나타내었으며, 조강형 저발열 배합은 저발열-B와 유사한 것으로 나타났다. 경화 콘크리트의 압축강도는 초기재령에서 저발열-B 배합을 제외한 모든 배합이 유사한 강도 범위를 나타내었고, 장기 재령에서는 큰 차이 없이 유사한 강도 범위를 나타내었다.
급속 포장 콘크리트는 타설 직후 공기 중에 노출되어 물리적, 화학적 영향을 많이 받아 유해물질들의 콘크리트 구조물 내부로 침투하여 사용연한이 감소하게 된다. 이와 같이 콘크리트 투과 특성은 내구성능을 결정하는데 중요한 요소이다. 또한 조강시멘트와 조강제의 성능으로 인하여 급격한 수화반응으로 인한 수화열로 열과 수분의 이동이 증가하여 구조물에 인장응력을 발생시켜 미소균열을 발생시킨다. 본 연구에서는 대단면 포장체의 급속 시공용으로 도출된 배합을 바탕으로 물투수시험, 동결융해반복시험, 마모저항성시험, 표면박리시험 및 소성수축, 건조수축, 자기수축 등의 시험을 실시하였다. 시험결과 조강제 및 섬유를 혼입한 배합이 가장 우수한 결과를 보여주었다.
3D 프린팅 콘크리트는 연속 적층 시 적층고가 높아짐에 따라 콘크리트의 자중이 증가되기 때문에 연속 적층성 확보를 위해 하단부 콘크리트가 적정 시간에 경화되어야 한다. 특히, 기온이 낮은 동절기의 경우 콘크리트의 경화속도가 늦어지게 되는데, 3D 프린팅 콘크리트 시공 중 하단부 콘크리트의 강도발현이 낮아 콘크리트의 자중을 버티지 못하게 되면 적층된 콘크리트가 무너지게 되는 문제가 발생된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 저온환경에서의 3D 프린팅 콘크리트의 초기강도를 증진이 필수적이다. 국내외 문헌에서는 Amine계, Nitrate계, Sodium계, Calcium계 등의 무기계 화학 첨가제를 사용하여 콘크리트의 초기강도를 증진시킨 사례가 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 Amine계, Nitrate계 및 Sodium계 조강형 첨가제 샘플 5종을 제작하여 그 성능을 평가하였고, 우수한 성능을 보인 샘플을 선별하여 이를 적용한 3D 프린팅 콘크리트의 초기강도 특성을 확인하였다. 그 결과 Nitrate계 첨가제 사용 시 10 ℃ 환경에서 기존 20 ℃ 환경의 3D 프린팅 콘크리트 배합대비 동등 이상의 초기강도 발현이 가능한 것을 확인할 수 있었다.
In this study, the temperature history and compressive strength of the concretes according to the type of cement were measured and analyzed in comparison as part of the experiment on the material mixing side to reduce the hydration heat crack of the mat foundation constructed with mass concrete. As a result, the peak temperature and maximum temperature reach time of concrete using high rapid cement were shown to be similar to that of semi rapid cement. In particular, in compressive strength after three days, semi rapid cement was measured higher than that of concrete using high rapid cement. Therefore, if semi rapid cement is used in accordance with the site conditions, it is deemed possible to shorten the air due to reduction of temperature cracks and improvement of initial strength.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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