우리나라에서 시멘트 콘크리트 포장에서 알칼리-골재 반응에 의한 파손이 보고된 후, 알칼리-골재 반응에 대한 대책 방안 수립이 연구되고 있다. 본 연구에서는 시멘트 콘크리트 포장에서 알칼리-골재 반응을 억제하기 위한 방법으로 프리믹스 방식으로 플라이애시를 전체 바인더 증량(시멘트 + 플라이애시)의 20%를 치환하는 방법을 적용하였다. 동결-융해 실험에서 공기량 3% 이하의 시편을 제외하고 모두 시편의 3사이클 후 상대동탄성계수는 90 %이상이었고, 스케일링 실험에서 50 사이클 후 무게 손실량이 1kg/$m^3$이하가 측정되어 내구성이 우수한 것을 알 수 있었다.
The study analyzed on each kind of basic characteristics in mortar to prove an effect of pre-mix cement, ultra high strength binder. The results were as follows. in characteristics of not set mortar, fluidity time was the quickest at the time of using POBSA and was more delayed at the time of using Fly Ash than at the time of using Blast Furnace Slag as a binder. Mortar ring flow and flow con flow got smaller as fluidity time got longer, on the contrary to fluidity time. Unit capacity mass was smaller at the time of using Fly Ash than at the time of using Blast Furnace Slag. According to pre-mix, it was difficult to discover a regular tendency. In characteristics of hardening mortar, the 28th day compressive strength was better than thing mixed after measuring separately in pre-mix. According to a binder's kind, Silica Fume B, C was better than Silica Fume A.
Polymer cement mortar which is used as material for aging concrete structures is generally mixed manually and applied on the job site. but, to secure the required quality of the mortar, pre-mixed polymer cement mortar is favored. This study was initiated to four different pre-mixed polymer cement mortars which are produced in Korea. The for pre-mixed mortars were selected and tested with respect to physical and mechanical properties an proved that their qualities were better than those of common cement concrete mortars.
This study investigates the effect of the pre-mix cement to the physical properties of the concrete according to the various combinations of the binders and the silica fume types. The results are summarized as following. For the properties of the fresh, the fluidity in the case that OPC+cilica fume-blast-furnace slag is appropriate compared to OPC+cilica fume+fly ash. Expecially, it is favorable when pre-mix is used. The fluidity time of the A, B depending on silica fume types is favorable, but it is decreased on C. The air content depending on silica fume types is low when the fly ash is used. Specially, the air content in the case that pre-mix is used is low caused by the dispersion of the silica fume. For the properties of the hardened concrete, the compressive and flexible strength when the blast-furnace slag is pre-mixed are high, and they exceed OPC. The strength depending on the silica fume types is high on B, and the strength of the others is similar.
본 연구는 프리믹스 시멘트를 사용한 고강도 콘크리트의 참고배합 제안에 관련한 것으로서 W/B변화에 따른 고강도 콘크리트의 기초적 특성을 분석하였다. 실험결과 목표 슬럼프 플로우 및 목표 공기량 확보를 위한 고성능감수제 및 AE제의 사용량은 W/B가 증가할수록 감소하는 것으로 나타났고, W/B 변화에 따른 응결시간은 W/B 20%를 제외한 여타의 배합의 경우 W/B가 커질 수록 지연되는 것으로 나타났다. W/B 변화에 따른 압축강도는 W/B가 증가할 수록 저하하였고, 목표 슬럼프플로우 변화에 따라서는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 한편, B/W와 압축강도의 관계를 회귀식으로 나타낸 결과 상관계수 0.9646으로 높게 나타나 실제 실무 활용이 가능할 것으로 판단된다.
150MPa 수준의 초고강도 콘크리트를 제조하기 위하여 프리믹스형태의 시멘트를 제조하였고, 각 시멘트의 특성별로 초고강도 콘크리트 배합특성과 재령별 강도발현 특성을 비교하였다. 실험결과 콘크리트의 배합에 소요되는 시간은 콘크리트 각 재료가 충분히 활성화되기까지 대략 5분에서 6분 사이에 콘크리트 믹싱이 완료되는 것으로 나타났다. 콘크리트의 압축강도는 재령 28일을 기준으로 7일에서는 77%, 14일에서는 87%정, 56일에서는 약 102%정도로 나타났으며, 150MPa 정도의 초고강도 콘크리트 제조를 위하여 OPC는 54%내외, 슬래그미분말은 25${\sim}$30%, 실리카흄은 10${\sim}$15% 정도의 범위에서 프리믹스시멘트를 제조하여 콘크리트 배합에 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 그리고 초고강도 콘크리트는 매우 큰 점성을 가질 수 있어 이러한 점성과 콘크리트 타설 및 작업과의 상관성을 고려하여 플로우치는 700${\sim}$750mm정도를 확보하여야 할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 극히 낮은 물-결합재비를 갖는 240MPa 초고강도 콘크리트를 개발하고자 분말도가 높아 반응속도가 빠르며, 조기강도가 우수하나 극히 낮은 물-시멘트비에서 더욱 우수한 유동성을 확보할 수 있는 고강도용 '하이플로 시멘트'를 주원료로 하고, 기타 초고강도용 혼합재로 실리카흄, 슬래그 미분말 및 특수 혼합재 등을 사용한 다성분계 시멘트 결합재의 최적조합을 도출하였으며, 시멘트 결합재의 분산성과 균질성을 확보하기 위하여 고효율 초고속전단 옴니믹서를 사용하여 프리믹스 타입의 시멘트를 제조하였다. 또한 고속믹싱방법을 통해 초고강도 콘크리트의 유동성을 확보하였으며, 초고강도용 특수골재를 선정하여 실험을 실시한 결과, 수중양생을 실시한 경우 180MPa이상의 강도를 확보하였으며, 증기양생을 실시한 경우 200MPa이상의 강도를 얻을 수 있었고, 최종적으로 특화된 양생방법을 통해 240MPa이상의 안정된 초고강도 콘크리트 품질을 확보하였다.
This study investigates the properties of paste and mortar from different types and forms of silica fume on cement binder for ultra high strength. Although most Silica Fumes distributed in the market fulfill the KS quality standard, each type showed different levels of loss of ignition. When evaluating cement binder for ultra high strength in a form of paste. Flow, viscosity and moving freely time show great difference depending on the Silica Fume's form and type of primary particle's dispersibility. The evaluation of Silica Fume's dispersibility can be possible with the paste test since there is a high correlation of flow quality between paste and mortar. The compressive strength when using Silica Fume was correlated to the SiO2 content. Synthetically, selecting Silica Fume with the most the ideal primary particle is the key to optimizing the formation for cement binder for ultra high strength.
This study analyzes the mixing and basic characteristics of concrete according to the unit quantity and mixing method of ternary blended cement and the results of this study can be summarized as follows. In the case of the premixed cement (hereafter referred as POBF) of POBF135, it satisfies the target level of fluidity and air content in which it shows relatively small bleedings even though it represents the latest initial and final setting. Also, although the POBF135 represents small initial strength, it shows an increase in the strength according to the increase in aging. In addition, it shows the lowest temperature in the POBF135. As a result, it can be seen that the POBF135 indicates the most optimal mixing subject to considering the aspect of fluidity, compressive strength, and heat of hydration in general figures.
본 논문에서는 인장부위가 결손된 철근콘크리트 단순보를 제작하여 유기계 보수재료로서 폴리머계(에폭시, 폴리에스터), 유.무기 혼합 보수재료로서 폴리머-시멘트계(라텍스, 프리믹스), 그리고 부기계 보수재료로서 시멘트계(그라우트)등으로 주입 또는 팻칭의 방법으로 보수한 시험체에 대해 피로실험을 수행하였다. 피로실험은 3점 휨 실험법으로 실시하였으며, 실험시 각 시험체의 하중반복횟수에 대한 보수재의 부착성능, 중앙처짐과 피로파괴시의 반복횟수를 조사하였다. 이들 실험결과를 토대로 반복횟수에 대한 각 보수시험체의 균열 및 파괴양상, 중앙처짐 등을 비교 분석하였으며, 피로강도를 예측하기 위한 S-N선도를 작도하였다. 연구결과, 콘크리트 모체와 보수재와의 부착성능은 폴리머계로 보수한 시험체가 가장 우수하였고, 폴리머-시멘트계 및 시멘트계로 보수한 시험체의 경우는 보수 접합면을 따라 균열이 진전되었다. 반복횟수에 대한 보수시험체의 중앙처짐은 사용하중 상태인 응력수준 60%에서는 모든 보수시험체가 무보수시험체와 유사한 경향을 보였으나 응력수준이 증가할수록 폴리머-시멘트계로 보수한 시험체만이 무보수시험체와 가장 유사한 경향을 나타냈다. 또한 본 피로실험 결과를 회귀분석하여 구한 S-N선도에 의하면 콘크리트 모체와 유사한 재료적 특성을 지닌 폴리머-시멘트계로 보수한 시험체가 무보수 시험체의 피로특성과 가장 유사한 것으로 드러났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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