An Experimental Study on the Mechanical Properties of Silica Fume and Fly Ash.Cement Composites

실리카흄 및 플라이애쉬.시멘트 복합체의 역학적 특성에 관한 실험적 연구

The results of an experimental study on the manufacture and the mechanical properties of carbon fiber rekforced silica fume . cement composites and light weight fly ash . cement composites are presented in this paper. 11s the test results show, the flexural strength, fracture toughness and ductility of CF reinforced silica fume . cement composites were remarkably increased by the increase of carbon fiber contents. And the workability of the fly ash . cement composites were improved, but the compressive and flexural strength and bulk specific gravity of them are decreased by increasing the ratio of fly ash to cement. And the compressive and flexural strength of the fly ash cement composites by cured under the hot water were improved than those by mositure cured. Also, the manufacturing process technology of lightweight fly ash . cement composites in replacement of general autoclaved lightweight concrete was developed and its optimum mix proportions were proposed.

본 연구는 산업부산물의 플라이애쉬 및 실리카흄을 이용한 고성능$\cdot$고품질의 건재의 제조 및 응용을 위하여 보강재로서 PAN계 및 Pitch계 탄소섬유를 사용하여 건재용 탄소섬유보강 실리카흄$\cdot$시멘트 복합체 및 플라이애쉬$\cdot$시멘트 복합체를 제조하여 배합조건별 동복합체의 물리적 역학적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 시험결과, 탄소섬유보강 실리카흄$\cdot$시멘트 복합체의 휨강도, 휨인성 및 휨변형 특성은 탄소섬유 혼입율증대에 수반하여 현저히 증가하는 경향을 나타내었고, 또 이들 값은 PAN계 CF를 사용한 경유가 Pitch계 CH를 사용한 경우에 비하여 높게 나타났다. 한편, 플라이애쉬$\cdot$시멘트 복합체는 플라이애쉬 대체율의 증가에 따라 물(플라이애쉬+시멘트)비는 증가하였으나, 압축$\cdot$휨강도 및 겉보기 비중은 저하하였으며 촉진양생은 경우가 습윤양생한 경우에 비하여 우수한 압축강도 및 휨강도를 나타내었다. 또한, 기존ALC의 대체를 위한 경량 플라이애쉬\ulcorner시멘트 복합체를 개발하였고, 그 최적배합조건을 제시하였다.