Abstract
The effect of the maximum aggregate size and substitution rate of natural sand on the mechanical properties of concrete is evaluated using 15 lightweight aggregate concrete mixes. For mechanical properties of concrete, compressive strength increase with respect to age, tensile resistance, elastic modulus, rupture modulus, and stress-strain relationship were measured. The experimental data were compared with the design equations specified in ACI 318-08, EC2, and/or CEB-FIP code provisions and empirical equations proposed by Slate et al., Yang et al., and Wang et al. The test results showed that compressive strength of lightweight concrete decreased with increase in maximum aggregate size and amount of lightweight fine aggregates. The parameters to predict the compressive strength development could be empirically formulated as a function of specific gravity of coarse aggregates and substitution rate of natural sand. The measured rupture modulus and tensile strength of concrete were commonly less than the prediction values obtained from code provisions or empirical equations, which can be attributed to the tensile resistance of lightweight aggregate concrete being significantly affected by its density as well as compressive strength.
경량 골재 콘크리트의 역학적 특성에 대한 천연모래 치환율과 경량 굵은 골재 최대 크기의 영향을 평가하기위해 15배합의 실험이 진행되었다. 경화된 경량 골재 콘크리트의 공극률 및 기건 단위 질량, 재령에 따른 압축강도 발현, 인장저항성능, 탄성계수, 파괴계수 및 응력-변형률 관계를 측정하였다. 측정된 역학적 특성들은 ACI 318-08, EC2 및 CEB-FIP 기준 또는 Slate 등, Yang 등 및 Wang 등의 제안모델들과 비교하였다. 실험 결과 경량 골재 콘크리트의 압축강도는 굵은 골재 최대 크기가 클수록 그리고 경량 잔골재 양이 증가할수록 감소하였다. 경량 골재 콘크리트의 압축강도 발현에 대한 상수는 굵은 골재의 비중과 천연모래 치환율의 함수로서 제시될 수 있었다. 한편, 측정된 경량 콘크리트의 파괴계수 및 인장강도는 설계기준 및 제안모델들에 비해 일반적으로 낮았는데, 이는 경량 콘크리트의 인장저항성은 압축강도뿐만 아니라 기건 단위 질량에 의해서도 영향을 받기 때문이다.
