An Academic Assessment of Lightweight Concrete Properties for Rhamen-type Modular Building Walls

라멘식 모듈러 건축물 벽체 적용을 위한 경량 콘크리트의 공학적 특성

This research embarked on a comprehensive examination of the engineering characteristics of lightweight concrete intended for implementation in rhamen-type modular building walls. The concrete was formulated utilizing bottom ash and coated EPS beads, in accordance with the Korea Construction Standards Center(KCS) 14 20 20 "Lightweight Aggregate Concrete". Our findings articulate that while EPS beads tend to diminish the compressive strength of the lightweight concrete, they concurrently contribute to a notable reduction in unit mass. The porous nature of the bottom ash endows the material with diminished thermal conductivity. Significantly, a mixture containing 50% EPS beads and 50% BA20 aggregates, replacing half of the coarse aggregates, was found to meet the standard specifications.

본 연구에서는 라멘식 모듈러 건축물의 비내력 벽체 적용성 검토를 목적으로 국가건설기준센터 KCS 14 20 20 경량골재 콘크리트에서 규정하는 성능을 기준으로 바텀애시와 코팅된 발포폴리스티렌 비드를 활용하여 경량 콘크리트 실험을 진행하였다. 코팅된 발포폴리스티렌 비드를 사용할 경우, 경량 콘크리트 강도 성능에 부정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 하지만 단위 질량의 감소와 단열성능에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났고, 바텀애시의 경우 기존 연구와 마찬가지로 내부 공극 특성으로 인하여 열전도율 값이 낮게 나타났다. 이를 통하여 발포폴리스티렌 비드 50%와 10~20mm의 바텀애시 50%를 굵은 골재로 대체하는 배합이 표준시방서의 단위 질량과 설계기준 강도를 만족하며 가장 열전도율이 낮은 배합으로 나타났다.