고유동 콘크리트는 국내 외 시험성능 규정을 통하여 고유동 콘크리트의 슬럼프 플로 및 500mm 도달시간에 대한 실험 방법이 제시되었다. 하지만 고유동 콘크리트의 유동성능 측정 방법인 슬럼프 플로 시험방법은 사람 개개인 마다 인식 하는 능력이 상이함에 따라 오차가 발생한다. 본 연구에서는 이러한 실험방법에 대한 오차를 보다 정밀화하기 위하여 레이져 다이오드를 통한 실험값의 오차를 없애고자 한다.
최근 건설 시공기술의 발달에 따라 고유동 고강도화된 고성능 콘크리트의 사용이 일반화되고 있는 추세이다. 이러한 고성능 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 혼화재 및 고성능AE감수제의 사용 등을 통해 요구 성능을 확보할 수 있으며, 기존의 경우 고성능 콘크리트의 품질 변동에 미치는 혼화재료의 영향에 대해 다양한 연구 결과는 보고되고 있다. 그러나, 콘크리트의 가장 중요한 원자재인 시멘트가 고유동 콘크리트 품질에 미치는 영향에 대한 연구 보고는 아직은 미흡한 실정이다. 따라서 시멘트 품질과 고유동 콘크리트의 유동 특성의 상관성을 검토하기 위해 국내 시판중인 시멘트 제품들을 대상으로 제품별 품질 특성을 명확히 구명하고, 시멘트 품질 특성이 고유동 콘크리트 제조시 유동 특성에 미치는 영향을 평가하였다. 연구 결과 분말도 및 시멘트의 초기 수화과정에 관여하는 화학조성, 간극상 등은 감수제의 사용량에 영향을 미치며, 특히, 분말도는 제조사별 품질 특성에 상관없이 매우 높은 상관성을 나타내고 있다. 강도발현특성에 있어서는 감수제 사용량의 변화는 초기 재령에 영향을 미치지만 장기재령에서는 거의 영향이 없는 것으로 나타났다.
국내의 경우 건설생산현장에서 고유동콘크리트의 제조시 주로 나프탈렌계 및 멜라민계가 적용되고 있으며, 또한 최근에는 콘크리트의 요구성능을 확보하기 위하여 이러한 두 성분을 혼합하여 적용하는 사례도 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 고유동콘크리트의 유동특성에 영향을 미치는 고성능감수제의 구성비율을 비교$\cdot$분석함으로서 혼합형 고성능감수제의 현장적용시 적용방법 및 품질기준 확립을 위한 기초적인 자료를 제시하기 위하여 고성능감수제를 분산제의 구성비율에 따라 N, NM, MN, M의 4수준으로 설정하였다. 그 결과 고성능감수제 구성비율에 따른 페이스트의 유동특성은 나프탈렌의 구성비율이 증가할수록 상대플로우면적비 및 흡착률이 증가하고 있어 유동성이 우수하게 나타났으며 멜라민 구성비율이 증가할수록 점성이 높아지는 것으로 나타났다. 나프탈렌-멜라민 혼합형 고성능감수제의 경우 유동성 및 간극통과성을 포함한 고유동 특성과 응결시간에 있어서 상대적으로 양호한 성능을 나타내고 있어 고유동콘크리트 제조시 고성능감수제를 구성하는 주요성분을 적절하게 혼합하여 사용함으로서 고성능감수제의 효율적인 성능향상이 가능할 것으로 사료된다.
고유동 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 고가의 각종 혼화재료를 과량 혹은 추가로 사용하여야 하기 때문에 재료비 단가 상승, 추가 설비의 필요 등의 문제점이 있고, 재료분리를 방지하기 위해 분체량을 증가시킴으로써 과잉 강도발현 등 고유동 콘크리트가 갖고 있는 많은 장점이 있음에도 특수 목적이외에는 그 사용에 있어 제약이 있었다. 이에 본 연구에서는 기존에 개발된 고강도성 고유동 콘크리트와 달리 일반 강도의 고유동 콘크리트의 상용화를 위해 콘크리트 구성 재료 중에서 골재를 중심으로 이들의 합리적 활용과 콘크리트의 성능향상 모색을 위해 정량적 인자별 실험을 수행하였다. 사용한 실험변수로 물-시멘트비, 잔골재율, 골재의 조립률, 입자 크기의 중요도, 13mm 골재와 미립분의 활용에 대해 검토하였으며, 슬럼프플로와 U형 충전시험의 충전고차로 평가하였다. 연구결과, 고유동 콘크리트 성상은 굵은 골재보다 잔골재 입도에 대한 의존도가 높으며, 잔골재율이 높을수록, 조립률이 낮을수록 충전성과 유동성 확보에 유리하였다. 또한, 골재의 대체재로써 13mm 골재 및 미립의 석분을 활용함으로써 보다 효율적으로 충전성과 유동성을 향상시킬 수 있음이 본 연구를 통해 확인되었다.
Aggregate is cheaper than cement and confers considerable technical advantages on concrete, which has a higher volume stability and better durability than hydrated cement paste alone. and coarse aggregate is the largest particle size out of concrete and is much affect on the fruidity, compaction and non-segregation ability of high flowing concrete. As the compaction, fillingability and shrinkage of high flowing concrete, the volume ratio of coarse aggregate is prescribed by Japanese Architectural Standard Specificateon (JASS 5) : from 0.500 to 0.500㎥/㎥. It is the aim of this study to compare and analysis the fruidity, fillingability and non-segregation of high flosing concrete according to the volume ratio of coarse aggregate of concrete(G/Glim).
Recently the study on high flowing concrete which has high workability and Self-compacting is being proceeded actively in the university and corporative laboratory. There are some cases that has been applied to the field. This high flowing concrete has higher fluidity and segregation resistance than Plain of flowing concrete. And it is being focused as a remarkable know-how which can make high-quality concrete and reduction effect of labor force. This properties of high flowing concrete are influenced by the relationship of several factors; binder content, water binder ratio and unit water content. It is the aim of this study to propose reference data at mix design of high flowing concrete, after comparing and analyzing the fluidity and strength properties of high flowing concrete according to water binder content ratio and unit water content.
기존의 고유동 콘크리트는 높은 분체계로 인해 수화열과 수축의 증대, 비경제적인 강도발현 등의 문제점이 발생하여 일반강도 범위의 콘크리트에는 사용범위가 제한하고 있다. 그러나 공사품질의 향상과 더불어 공사비 절감, 공기단축 등의 이점으로 일반강도 수준의 고유동 콘크리트의 필요성이 대두되고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 점성을 최소화하고 재료분리 저항성은 극대화 된 저분체 고유동 콘크리트를 제조하기 위하여 적절한 증점제의 사용방법과 최적 배합을 검토하고 제조 된 콘크리트의 특성을 검토하였다. 다양한 증점제를 대상으로 역학적 특성 평가를 통해 저분체 고유동 콘크리트 제조에 적합한 증점제를 선정하였으며, 그 결과 아크릴계(Acrylic. 이하 AC) 및 우레탄계(Urethane, 이하 UT) 증점제가 재료분리가 발생 하지 않는 범위에서 가장 우수한 성능을 나타내어 가장 적합한 것으로 나타났다. 선정된 AC 및 UT 증점제의 최적 혼입량을 검토하기 위하여 두 물질의 혼합사용 및 고성능 감수제와 일액화를 통한 배합실험을 하였으며, 그 결과 AC 및 UT 증점제의 비율이 5:5인 경우 유동성 증대 및 점성 저감 효과가 증가함에 따라 저분체 고유동 콘크리트에 가장 적합한 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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