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Effect of Environmental Conditions on Expansion of Mortar-bar by Alkali-Silica Reaction

환경조건이 알칼리-실리카 반응에 의한 모르타르 봉 길이 팽창에 미치는 영향

  • 김성권 (강원대학교 토목공학과) ;
  • 윤경구 (강원대학교 토목공학과) ;
  • 홍승호 (한국도로공사 도로교통연구원 연구전략실 포장팀) ;
  • 강문식 (한국도로공사 설계처 녹색환경팀)
  • Received : 2010.11.11
  • Accepted : 2011.06.21
  • Published : 2011.09.15

Abstract

The possibility of ASR(alkali-silica reaction) for coarse aggregates had known to be low up to recently in Korea. But the distress of ASR was identified and reported by ASTM C 1260 test. The purpose of this paper was to identify the effect of environmental conditions on length expansion of mortar-bar by alkali-silica reaction with KS F 2546 and ASTM C 1260 test. The results of this study were as following; The result of KS F 2546 test for five kinds of aggregates shows that all of them are non-reactive. But that of ASTM C 1260 test shows that all of aggregates except Andesite-2 are over possible reactive because of environmental condition such as external alkali ion by 1N NaOH, high temperature and humidity. The result of variety of NaOH concentration on ASTM C 1260 using Siltstone indicates that length expansion rate increases highly as NaOH concentration increases. And, comparison results of KS F 2546 for Siltstone with that of 0.00N NaOH experiment indicates that length expansion rate increases as temperature and humidity increases.

국내에서는 콘크리트 포장용 굵은 골재를 대상으로 화학적인 시험방법과 모르타르 봉 시험방법을 이용한 결과 알칼리-실리카 반응 유해 가능성이 낮은 것으로 알려져 왔으나, 최근에 알칼리 - 실리카 반응에 의한 파손이 발생되었고, ASTM C 1260을 이용한 결과 일부 골재에서 유해한 팽창이 발생된다고 보고되었다. 따라서 본 논문에서는 모르타르 봉 시험방법인 KS F 2546과 ASTM C 1260을 이용하여 길이 팽창 유도기간의 환경조건이 알칼리 - 실리카 팽창 반응 특성에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. KS F 2546의 경우 대상 골재 모두 반응성 없음으로 판정되었으나 ASTM C 1260에서는 일부 골재에서 잠재반응성 이상으로 판정되었다. 이는 외부로부터의 알칼리 이온의 공급, 온도 및 습도 차이에 의하여 발생한 것으로 판단된다. 또한 ASTM C 1260에서 NaOH의 농도변화 실험을 통하여 NaOH의 농도가 증가할수록 길이팽창이 현저하게 증가한다는 것을 확인하였으며, 온도 및 습도가 증가함에 따라 길이팽창이 증가한다는 것을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 강원대학교(2008) "최종보고서 : 알칼리-골재 반응 억제용 혼화재 물리적인 특성 및 반응성 골재 DB 구축 연구 ", 한국도로공사 도로교통연구원
  2. 김성수, 류재석, 이승태, 정호섭 공저(2010) "토목재료학 ", 구미서관, pp.91-84
  3. 농어촌진흥공사 농어촌연구소(1994) "콘크리트용 대체골재 개발에 관한 연구 ", 94-05-19
  4. 삼표산업(1997) "콘크리트용 부순모래의 실용화 연구 ", 대한주택공사 주택연구소
  5. 윤경구, 김성권, 홍승호, 한승환(2008) "시험방법에 따른 국내 골재의 알칼리-실리카 반응성 평가", 한국콘크리트학회 논문집, 제20권 6호, pp.689-696
  6. 윤경구, 홍승호, 한승환(2008) "ASTM C 1260 실험에 의한 국내 골재의 알칼리-실리카 반응 팽창 특성", 한국콘크리트학회 논문집, 제20권 4호, pp.413-437
  7. 홍승호(2006) "국내 콘크리트의 알칼리-실리카 반응에 대한 조사 및 억제 방안 ", 공학박사학위논문, 강원대학교
  8. KS F 2546(2002) "골재의 알칼리 잠재 반응 시험 방법(모르타르 봉 방법)", 지식경제부 기술표준원
  9. ASTM C 1260(2002) "Standard Test Method for Potential Alkali Reactivity of Aggregates(Mortar-Bar Test)", American Society for Testing and Materials
  10. Chang-Seon Shon(2009) "Sulfate Attack, Alkali-Silica Reaction, & FlyAsh in Concrete", 한국건설기술연구