고성능 콘크리트의 유동성 및 강도에 대한 혼화재의 영향에 관한 실험연구

Experimental Study on the Effects of Mineral Admixtures on the Fluidity and Strength Characteristics of High-Performance Concrete

근래에 들어 대형 구조물의 시공실패사례가 보고되고 있어 이에 대한 개선이 시급하게 요청되고 있다. 이러한 실패사례의 주요원인은 콘크리트의 품질문제이며 따라서 고품질 콘크리트의 개발과 사용이 절실히 필요하다. 콘크리트의 품질향상을 위한 방안으로 현재 주목받고 있는 것은 유동성의 확보와 함께 각기 다른 독특한 특성을 보이는, 플라이 애쉬, 고로 슬래그, 실리카 흄 등 혼화재의 혼입이다. 따라서, 본 연구에서는 슬럼프를 $17{\pm}1cm$로 제어하여 기본적인 유동성을 확보한 콘크리트 배합에 대하여, 위의 혼화재들의 혼입률에 따른 역학적 특성과 내구적 특성을 고찰하여 보았다. 본 연구에서 고려한 주요 실험변수들로는 혼화재의 종류와 혼입률, 두 종류의 단위시멘트량과 물/시멘트비의 조합 등이다. 이들 실험변수들을 고려하여 14개 시리즈에 대한 포괄적인 실험을 수행하였으며, 각 혼화재 혼입량에 따른 재령별 압축강도 증진양상과 콘크리트내에 매립된 철근씩 부삭특성을 분석, 고찰하였다. 본 실험연구로부터 각 경우별 최적의 혼화재 혼입량과 성능을 도출하였으며 이것은 앞으로 고성능 콘크리트의 활용에 토대가 될 것으로 사료된다.

Recently, several failure cases of concrete structures during construction have been reported. The main reason for these failures is attributed to the poor quality of concrete during construction. It is, therefore. necessary to develop and use high quality concrete. The purpose of the present study is to explore the characteristics of superplasticized concrete, especially the effects of mineral admixtures on the fluidity and strength characteristics of high performance concrete. The mineral admixtures considered in the present study are fly ash, blast furnace slag and silica fume, respectively. The major test variables include the amount of these mineral admixtures, cement contents and water-cement ratios. The compressive strengths for various cases were measured and reported. Optimum contents of mineral admixtures for strength development were derived. The corrosion phenomena of reinforcements embedded in various concrete specimens have been also studied. The present study provides useful basis to apply high-performance concrete to actual structures.