Abstract
This research was initiated to establish quality standards and testing methods for fine dust in aggregates, a component currently not regulated under the Korean Industrial Standards(KS) KS F 2527 for Concrete Aggregates. With limited existing research and no definitive quality or testing standards for fine dust, this study sought to provide a quantitative analysis of fine dust in aggregates and to set forth quality standards based on the dust content through a concrete performance evaluation. The experimental findings showed that the primary chemical constituents of the fine dust were aluminum oxide(Al2O3), iron oxide(Fe2O3), and silicon dioxide(SiO2). It was observed that increasing levels of fine dust in the aggregates led to higher values of the fine dust index(Al2O3+Fe2O3). This escalation in the fine dust index corresponded with an increase in the unit water content of the concrete and a consequent decline in compressive strength. Based on these observations, a maximum allowable limit for the fine dust index in aggregates was proposed at 23%. This limit was derived from the correlation between fine dust content and a 15% reduction in compressive strength of standard concrete specimens. The proposed evaluation method for the fine dust index based on its content in aggregates is expected to enhance concrete performance and ensure structural stability. This contribution to the field addresses a significant gap in the standards and provides a foundation for further research and standardization in the construction materials industry.
본 연구는 한국산업표준(KS)의 KS F 2527(콘크리트용 골재)에서 규정되지 않은 토분의 품질기준과 시험방법을 제안하기 위해 진행되었습니다. 현재 토분에 대한 명확한 품질기준과 시험방법이 존재하지 않으며, 학계 및 산업계에서도 관련 연구가 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 골재에 포함된 토분을 분석할 수 있는 정량적인 방법을 선정하고 이를 평가하여, 콘크리트 성능 평가를 통해 토분 함량의 품질기준을 제안하고자 하였으며 성능평가결과 토분의 화학적 조성은 점토에서 흔히 발견되는 화학 성분인 Al2O3, Fe2O3, SiO2로 구성되어 있음을 확인하였다. 또한 토분 함량이 증가함에 따라 토분지수(Al2O3+Fe2O3)도 증가하는 것으로 나타났으며 토분지수의 증가에 따라 콘크리트의 단위수량은 증가하고, 압축강도는 저하되는 경향을 나타냈다. 콘크리트 성능 평가를 바탕으로 골재가 포함하는 토분의 지수(Al2O3와 Fe2O3)의 최대 한계점은 23%로 나타났다.이는 Plain 콘크리트 실험체의 압축강도 대비 15% 감소점을 기준으로 토분지수 값을 설정한 결과이다. 따라서 본 연구에서는 토분함량에 따라 토분지수를 평가방법에 대해 연구 하였으며 이는 콘크리트의 성능 향상과 안정성 확보에 기여할 것으로 사료된다.
