Effects of Low-quality Aggregates in the Same Workability Conditions on the Engineering Properties of Concrete

In this research, influence of low quality aggregate on engineering properties of concrete was evaluated experimentally. From the experiment, the fresh properties of slump and air content were controlled with unit water and AE dosage and all mixture were designed to have similar fresh properties of slump and air content with various quality of aggregate. Under this conditions, comparing with the mixture with high quality aggregate, the mixture with low quality aggregate showed the unit water and AE dosage were increased about 18 and 98%, respectively, because of poor grading and quantity of fines. For compressive strength, the low quality aggregate, specifically, exploded debris, clay sand, and sea sand contributed on decreasing compressive strength about 20~35%. Additionally, the concrete mixture including low quality fine and coarse aggregate showed adverse quality in not only compressive strength but also durability of freeze-thawing resistance, drying shrinkage, carbonation, and chloride ingression. Therefore, it is considered that for low quality aggregate, extra treatment processes such as washing or controlling gradation, and regulation to limit the use of low quality aggregate are needed.

저품질 골재가 동일 작업성 조건에서 콘크리트 공학적 특성에 미치는 영향

본 연구에서는 동일 작업성 조건에서 저품질 잔 굵은 골재가 콘크리트의 공학적 특성에 미치는 영향을 실험적으로 분석 하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, 슬럼프 및 공기량을 단위수량과 AE제 혼입량 변화로 동일하게 배합설계 하였다. 따라서, 양호한 품질의 골재를 사용한 배합에 비해 저품질의 골재 사용시 불량의 입도 및 미립자량 등의 영향으로 단위수량 및 AE제 혼입량이 각각 약 18%, 98% 증가하는 경향이 나타났다. 압축강도의 경우는 양호한 품질의 부순 굵은 골재를 사용한 배합에 비해 저품질의 발파석 굵은 골재를 사용한 배합에서 특히, 발파석 마사토 및 해사와 같은 저품질 잔골재와 복합될 때 20~35% 까지 저하하는 결과를 나타내었다. 또한, 저품질 잔 굵은 골재를 사용한 콘크리트인 경우는 압축강도뿐만 아니라 탄성계수와 내구성으로 동결융해, 건조수축, 탄산화 및 염해저항성 측면에서도 크게 저하하여 그 심각이 문제시 되었다. 따라서 저품질 골재를 순환자원으로 활용하고자 할 때에는 물씻기, 혼합골재에 의한 입도 조정 등 별도의 처리를 거쳐 사용하거나 혹은 사용을 철저히 규제하는 특별한 대책이 수립 되어야 할 것으로 사료된다.