An Experimental Study for Improving the Durability of Concrete Bridge Decks

Concrete bridge decks are directly exposed to the severe environmental conditions such as rain water and deicing chemicals resulting in the freeze-thaw action and the rebar corrosion during their service lift. These deteriorations of bridge decks shorten the service lift and consequently they are the major concerns of the maintenance. The high performance concrete (HPC) deck is proposed as the alternative to minimize the deterioration problems. To develop more durable concrete deck, the performance characteristic tests of HPC mixtures were carried out. In this study, 4 different concrete mixtures were used varying the mineral admixtures as the cement replacement; ordinary portland cement (OPC), 20% fly ash (FA),20% fly ash with 4% silica fume (FS), and 40% ground granulated blast-furnace slag (BS). The design compressive strengths of HPC specimens were 27 MPa and 35 MPa, respectively. The results showed that the compressive strength of concrete did not much affect the durability of concrete. HPC with fly ash and silica lune (FS) were turned out to have the good durability and crack resistance.

교량 바닥판 콘크리트의 내구성 증진을 위한 실험적 연구

교량 바닥판은 공용 기간 동안 차량하중 및 다양한 환경 조건 (동결융해, 우수 및 융빙제)에 직접적으로 노출되어 있는 부재이다. 이로 인해, 교량 바닥판은 다른 주요부재에 비해서 다양한 결함 및 손상이 자주 발생하여 고속도로 상의 문제 교량은 대부분 바닥판에 결함을 지니고 있다. 따라서 교량 바닥판의 내구성을 확보하기 위한 방안으로 고성능콘크리트 (high performance concrete, HPC)가 대안으로 제시되었다. 교량 바닥판의 내구성을 향상하기 위해, 배합된 고성능콘크리트에 대한 내구성능 실험이 수행되었다. 본 연구에 사용된 배합 변수는 총 4가지로, 1) 보통시멘트 (OPC) 2) 시멘트 중량의 20%의 플라이애쉬 치환(FA), 3) 20%의 플라이애쉬와 4%의 실리카퓸 치환 (FS), 그리고 4) 40%의 고로슬래그미분말 치환 (BS)에 대해서 내구성 실험을 실시한 후 비교 평가를 실시하였으며, 사용된 설계 압축강도는 각각 27 MPa와 35 MPa이다. 고성능콘크리트를 시험 배합한 결과, 결합재의 양을 증가시켜 강도를 증진시키는 것보다는 혼화재를 사용하는 것이 내구 성능이 크게 향상되는 것으로 나타났다. 특히 혼화재 중, 플라이애쉬와 실리카퓸을 함께 결합재로 사용하는 경우가 균열 저감 및 내구 성능 증진에 가장 효율적인 것으로 나타났다.