Air-Void Structure of Very-Early Strength Latex-Modified Concrete Using Ultra-Fine Fly Ash

울트라 파인 플라이 애시를 사용한 초속경 LMC의 공극구조 특성

  • Received : 2010.02.17
  • Accepted : 2010.03.31
  • Published : 2010.04.30

Abstract

Very-early strength latex-modified concrete (VES-LMC) was developed with a focus on workability, strength development and long-term durability that would allow for opening a bridge to traffic only 3 hours after concrete placement, which would be useful when repairing concrete bridge deck overlays. However, even though usage of latex in VES-LMC improves the durability, it has a disadvantage that it produces lots of entrained air. Therefore, specific plan is necessary since it is weak for freezing and thawing in air-void structure. In the present study ultra-fine fly ash (UFFA) was used. Test results are follows ; Air content of VES-LMC UFFA (VES-LMC using UFFA) concrete was decreased since major pozzolan reaction was happened in one day. It was also found that total air content of concrete was decreased with pozzolan reaction since air content in 28 days was the same with one day air content. The addition of calcium hydroxide increased entrained air which is smaller than size of 200 ${\mu}m$. It was effective to improve the air-void structure of VES-LMC since spacing factor can be confirmed as smaller than size of 200 ${\mu}m$ using more than 15% of UFFA.

초속경 LMC(Very-Early Strength Latex-Modified Concrete ; VES-LMC)는 작업성, 강도발현 및 장기 내구성 측면에서 콘크리트 타설 후 3시간 이내에 교통개방을 가능하게 할 목적으로 개발되었고, 교량바닥판 긴급보수 공사에 유용하게 사용되고 있다. 그러나 초속경 LMC에서 라텍스의 사용이 콘크리트의 내구성은 향상시키지만 다량의 갇힌 공기를 양산한다는 단점이 있다. 따라서 취약한 공극구조를 개선하기 위해서는 특별한 방법이 필요하며, 본 논문에서는 울트라파인 플라이 애시가 사용되었다. UFFA VES-LMC의 공기량은 재령 1일에 포졸란 반응의 대부분이 발생하여 재령 1일 공기량이 경화전 공기량보다 저하되었다. 또한 재령 28일 공기량은 재령 1일 공기량의 공극구조와 동일하게 나타나, 포졸란 반응에 의해 콘크리트의 전체 공기량이 감소함을 확인하였다. 수산화칼슘의 첨가는 200 ${\mu}m$이하 크기의 연행공기를 현저하게 증가시키고, UFFA를 15%이상 사용하면 간격계수를 200 ${\mu}m$ 이하까지 확보할 수 있어 VES-LMC의 공극구조 개선에 매우 효과적인 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 김기헌 (2006) 초속경 라텍스개질 콘크리트(VES-LMC) 균열발생 원인분석 및 억제방안, 공학박사학위 논문, 강원대학교 대학원.
  2. 이승헌, Estuo Sakai, Masaki Daimon (2000) 전기집진장치로부 터 단별 채취한 플라이 애시의 수열반응성, 한국세라믹학회지, Vol.37, No.8, pp.811-816.
  3. 최판길 (2010) 초고분말도 플라이 애시를 사용한 초속경 LMC의 초기수축 및 공극구조 특성, 공학박사학위 논문, 강원대학교대학원.
  4. 한천구 외 (2003) 팽창재 및 수축저감제를 이용한 고성능 콘크리트의 수축특성, 콘크리트학회 논문집, 제15권 제6호 pp.785-793.
  5. ASTM C 457-82a (1982) Standard Practice for Microscopical Determination of Air-Void Content and Parameters of the Air- Void System in Hardened Concrete, ASTM.
  6. Attiogbe, E.K. (1996) Predicting Freeze-Thaw Durability of Concrete-A New Approach, ACI Materials Journal, Vol.93, No.5, pp.457-464.
  7. Kansas DOT Specification (2007) Division 400 Concrete Standard Specifications, 401 Concrete, 401-5 Commercial Grade Concrete, pp.400-1-400-14.
  8. Kuhlmann, L.A. (1983) Latex Modified Concrete for Deck Repair and Rehabilitation, American Society of Civil Engineering Specialty Conference on New Materials and Process for Street, Highway, and Airport.
  9. Sidney Mindess, J. Francis Young, David Darwin (2003) CONCRETE second edition, pp.169-176
  10. NCHRP Report 540 (2005) Guidelines for Early-Opening-to-Traffic Portland Cement Concrete for Pavement Rehabilitation, Report Number 540, TRB.
  11. Powers T.C (1949) The Air Requirement of Frost-Resistant Concrete, Research Laboratories of the Portland Cement Association, Vol. 29, pp.1-28.
  12. Yun, K.K., Kim, D.H., and Choi, S.Y. (2004) Durability of Very-Early-Strength Latex-Modified Concrete Against Freeze-Thaw and Chemicals, Transportation Research Record 1893, TRB, National Research Council, Washington, pp.1-10.