An Analysis on the Properties of Concrete Used as the Mixture Material with Carbon Black

The purpose of this study is to determine the possibilities of blending carbon black, which is known for its permeability as well as its strong heat and fire resistance, into concrete, in a manner that reinforces its strengths mentioned above. Experiments show that in non-solidified, fresh-mixed concrete, the addition of carbon black effectively reduced slump level and air content due to its absorptiveness and minute particle size. It also showed good results in terms of coagulation time, penetration resistance and bleeding level. In solid concrete, it showed better strength than plain concrete. Due to the pozzolanic reaction, its strength became more pronounced over time. At approximately 850 degrees Celsius, the heat and fire resistance level increased in parallel to the level of chemical substitution (by carbon black). Drying shrinkage level appeared to be optimal, and environmental assessment test results related to CO, CO2 and formaldehyde also scored better than plain concrete. In summary, with the appropriate use of AE water-reducing agents, carbon black can prove to be a strong candidate as an ingredient for industry-grade concrete.

카본블랙을 혼화재료로 사용한 콘크리트의 특성 분석

본 연구에서는 흡착 및 내열, 내화성이 우수한 카본블랙을 이용하여, 콘크리트의 제반성능을 파악하여, 콘크리트용 혼화재료로써 활용가능성 여부를 판단하고자 함이 본 연구의 목적이다. 실험결과 굳지 않은 콘크리트에서는 흡수율 및 미립분의 카본블랙의 충전효과로 인하여 슬럼프증가 및 공기량 감소를 나타내었으며, 블리딩, 관입저항에 의한 응결시간은 양호한 결과로 나타났다. 또한 경화콘크리트의 강도 특성에는 Plain보다 높은 강도를 나타내었으며, 포졸란 반응에 의해 장기강도로 갈수록 강도발현이 높게 나타났다. 또한 약 $850^{\circ}C$내외의 가열 후의 압축강도에서 치환율이 증가할수록 내화, 내열성이 높게 나타났으며, 건조수축 역시 양호하게 나타났고, CO, $CO_2$, 포름알데히드의 환경성 평가도 Plain보다 양호한 결과로 나타났다. 이상 결과를 종합하면, 고강도의 배합설계를 고려한 적절한 AE감수제를 사용할 경우 카본블랙이 콘크리트용 혼화재로써 사용이 가능할 것으로 판단된다.