굳지 않은 콘크리트의 슬럼프손실을 저감시키기 위한 목적으로 고로슬래그 미분말 및 플라이애쉬의 혼합비율과 혼화제의 첨가방법을 변화시킨 콘크리트의 믹싱후 경과시간에 따른 슬럼프 변화에 대하여 고찰하였다. 연구결과 보통포틀랜드시멘트에 고로슬래그 비분말 또는 플라이애쉬를 혼합한 콘크리트가 혼화재를 혼합하지 않은 콘크리트보다 슬럼프손실을 줄일 수 있었으며, 고로슬래그 미분말과 플라이애쉬를 각각 50 및 5%를 혼합한 3성분계 콘크리트의 경우 슬럼프손실을 저감시키는데 유효하였다. 또한 혼화제의 일부를 15분후 분할하여 후첨가하는 혼합방법이 굳지않은 콘크리트의 슬럼프손실을 저감시키는데 가장 큰 효과가 있다. 한편 혼화재를 혼합한 3성분계 보통강도용 및 고강도용 콘크리트의 재령 28일까지의 압축강도는 혼화재를 혼합하지 않은 콘크리트보다 작았으나 재령 91일 압축강도는 31% 및 15%정도 크게 증가하였다.
본 연구는 증기양생을 실시하는공장제품을 대상으로 석고계 고강도콘크리트용 혼화재를 사용하여 콘크리트를 고강도화하는데 그 목적이 있다. 목표 슬럼프는 원심력 성형제품을 대상으로 슬럼프 $6{\pm}1cm$가 되도록 고성능감수제로 조절하였으며, 아울러 양생방법에 다른 고강도콘크리트용 혼화재를 사용한 콘크리트의 강도발현 특성을 검토하고자 증기 및 수중양생을 실시 비교하였다. 실험결로부터 고강도 콘크리트용 혼화재는 증기양생이 효과적이며 압축강도 발현은 단위결합재량 $530{\sim}600kg/m^3$의 조건에서 10%치환으로 무치환에 비하여 1.3배 증가된 $650kgf/cm^2$ 이상, 15-30% 치환시 1.4-1.5배 증가된 $700kgf/cm^2$이상을 얻었다. 따라서 고강도콘크리트용 혼화재는 증기양생시의 고강도콘크리트 제조에 효과적으로, 시멘트2차제품 제조에 오오토클레브 양생을 하지 않고 증기양생만으로 고강도콘크리트를 얻을 수 있는 유효한 혼화재임을 나타냈다.
본 연구에서는 천연재료인 황토의 활용성을 넓히기 위해, 황토를 혼화재로 사용한 경우 혼화재 종류 및 황토 대체율에 따른 콘크리트의 기초물성을 비교.검토하였다. 연구 결과, 황토를 사용할 경우 유동성은 다소 저하하는 것으로 나타났으며, 혼화재를 대체하지 않은 콘크리트에 비해 공기량도 다소 저하하는 것으로 나타나, 고성능 감수제의 선택성 및 AE제의 사용에 의한 공기량 보정이 필요할 것으로 판단된다. 황토와 시멘트간의 포졸란반응에 의한 강도발현성상을 검토한 결과, 황토를 콘크리트용 혼화재로서 사용하기 위해서는 가열에 의한 활성화공정이 필요한 것으로 나타났으며, 활성황토를 콘크리트용 혼화재료로 사용할 경우 활발한 포졸란반응에 의해 압축 강도 발현이 플레인콘크리트보다 높게 나타나, 건설 신재료로서의 황토의 개발이 가능할 것으로 사료된다. 활성황토의 대체율에 따른 콘크리트의 특성은 대체율이 증가할수록 강도발현수준이 높게 나타났으나, 대체율 30%의 경우 무혼입에 비해 강도가 저하하는 것으로 나타나, 활성황토의 적정 대체율에 대한 보다 심도 있는 연구가 필요할 것으로 사료되며, 본 연구의 범위에서 활성황토의 적정 대체율의 범위는 10~20%내외에 존재할 것으로 사료된다.
일반적으로 동일한 배합에서 콘크리트의 강도를 증진시키는 방법중에서 혼화재를 넣는 방법이 일반적이다. 이는 첨가된 혼화재의 양만큼 생산비용이 증가하며, 본 실험에서 콘크리트 강도를 증진시키기 위해 사용한 자화수는 자석을 통과시켜 만든 물이며 제작방법 이 매우 간편하고 자석이라는 비소모성 및 무동력의 장치를 사용하여, 또한 화학물질을 사 용하지 않고 얻을 수 있다. 이때의 자화수는 외관상으로는 보통물과 아무런 차이가 없으며 무색무취이다. 즉 강력한 자장속에 보통 물을 통과시켜서 이온화된 자화수를 얻을 수 있을 것이다. 실례로 러시아 "샤프스쿠스크" 철근 콘크리트 제품공장에서는 자화수를 사용해서 매년 약 15%의 시멘트절약에 성공하고 있고, 모스크바의 철근콘크리트연구소에서 자주 자 화수의 전문회의가 열리며, 매번 좋은 결과를 서로 보고하고 있다고 한다. 본 실험에서는 자 화수에 의한 강도증진효과를 보기 위해서 동일배합에서 보통물과 자화수를 배합수로 하여 각각의 콘크리트 공시체를 제작해 압축강도를 비교하였다. 그 결과 보통물을 사용해 제작한 공시체 보다 4~13% 가량 강도증진효과를 보았다. 따라서 다른 혼화재를 사용하지 않고 오 직 자화수를 배합수로 하여 제작된 콘크리트 강도를 높임으로써, 동일한 배합강도를 얻기 위해서 보통물을 배합수로 제작된 콘크리트에 비해 시멘트 사용량을 줄일 수 있어 이에 따 른 경제적 효과를 얻을 수 있다고 본다. 이에 따라 본 연구는 여러 가지변수에 따라 자화수 가 콘크리트 강도증진에 어떠한 영향을 주는지를 알아보았다.는지를 알아보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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