• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제3권1호
• /
• pp.64-71
• /
• 2015

초고강도 콘크리트의 혼화재로는 일반적으로 실리카퓸(SF)을 사용한다. 실리카퓸은 강도, 내구성 측면에서 유리하나 제조원가를 상승시키는 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 80MPa급 초고강도 콘크리트의 제조원가를 낮추기 위하여 실리카퓸 대신에 고로슬래그(BS)와 플라이애시(FA)에 대해 검토하였다. 실험은 모르타르 배합으로 결합재 조합, 물-결합재비 및 단위결합재량에 대해 검토하였고, 그 결과를 토대로 콘크리트 배합설계를 통하여 물성에 대하여 검증하였다. 그 결과 압축강도 80MPa를 달성하기 위한 결합재는 OPC 60% BS 30%, FA10%로 구성하고, 물-결합재비는 21%, 단위 결합재량은 $720kg/m^3$이 적절한 것으로 분석되었다. 상기 도출된 결합재 조합, W/B 및 단위 결합재량을 반영한 콘크리트 배합에서 슬럼프 플로우는 715mm, 28일 압축강도는 97MPa로 양호하게 나타났다. 본 연구에서 도출한 결합재 조합을 사용하는 경우 실리카퓸을 사용한 결합재에 비하여 동등한 성능을 발휘하면서 약 50%의 결합재 비용을 절감할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제24권5호
• /
• pp.597-604
• /
• 2012

이 연구에서는 2464개의 시멘트 콘크리트 배합과 776개의 혼화재가 치환된 혼합 시멘트 콘크리트 배합을 포함하는 실험 데이터베이스를 이용하여 콘크리트 압축강도 및 혼화재 치환율에 따른 콘크리트 $CO_2$ 배출량을 평가하였다. 국내 생애주기 데이터 목록에 기반한 콘크리트 $CO_2$ 평가에서 고려된 시스템은 요람에서 현장 콘크리트 타설 전까지로서 구성재료, 운반 및 생산단계를 포함하고 있다. 콘크리트의 성능 효율성 지표로서 결합재 지수와 $CO_2$ 지수가 분석되었으며, 콘크리트 $CO_2$ 배출량을 평가하기 위한 단순 식이 각 혼화재의 치환비 및 콘크리트 압축강도의 함수로서 제시되었다. 따라서 이 제안된 모델은 목표 압축강도 및 목표 시멘트 콘크리트 대비 $CO_2$ 배출 저감율을 만족하는 콘크리트 배합설계를 위하여 단위 결합재 양 및 혼화재 종류와 치환비를 결정하는 데 가이드 라인으로서 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.44-51
• /
• 2012

본 연구에서는 황토에 시멘트나 유기계 접착제를 첨가하지 않은 천연재료 황토결합재를 사용하여 황토경화체를 제작하고, 배합조건에 따른 강도성상을 평가하였다. 황토와 석회의 결합재에 천연재료를 첨가할 경우 사용한 천연재료는 모두 물리적 성능을 개선하는 효과가 있었다. 천연재료 중에서 석회는 황토경화체의 물성을 증가시키는데 가장 큰 영향을 미치고 있다. 황토경화체의 물리적 특성은 적용한 배합비 중에서 W/B 45%, 단위수량 $285kg/m^3$, 석회첨가율 60%일 때 가장 우수하게 나타나고 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제7권3호
• /
• pp.235-242
• /
• 2019

이 연구의 목적은 단면확대 보강을 위해 개발된 폴리머와 초속경 시멘트를 혼입한 콘크리트의 자기 충전성 확보를 위한 배합상세 수정이다. 보강용 콘크리트의 자기충전성은 일본토목학회(JSCE 1999)와 유럽통합기준(EFNARC 2002)에서 제시된 자기충전 콘크리트의 굳기 전 물성시험 및 성능기준을 통해 평가하였다. 실험결과, 동일한 물-결합재 비에서 단위 결합재양을 증가(페이스트 부피비 증가)시키면, 점성이 증가 하지만, 단위수량도 증가하여 점성에 의한 유동성 저하는 없었다. 단면확대 보강용 콘크리트를 위해 개발된 결합재를 이용한 일반강도 콘크리트 배합 시 자기다짐 성능을 확보하기 위한 배합조건은 물-결합재비 38%에서 단위결합재양은 $430kg/m^3{\sim}470kg/m^3$, 잔골재율은 40%~46% 수준이 추천될 수 있었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2015년도 추계 학술논문 발표대회
• /
• pp.17-18
• /
• 2015

In the case of concrete recently manufactured with a concrete mixing truck, although aggregate and cement are used as the main ingredients, from a costs savings perspective, low quality aggregates are processed and used as concrete aggregate. In the case of these low quality aggregates, the unit volume and unit binder weights are increased for manufacturing, and due to this problems such as dry shrinking of the architecture and economic infeasibility have arisen. Therefore by changing the aggregate material and the unit binder weights that are currently being distributed, this research analyzes the influence on concrete.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.59-65
• /
• 2016

이 연구에서는 중성(pH 6~7) 수준의 식생용 콘크리트 결합재를 개발하기 위해 알파형 반수석고 기반의 결합재들의 pH 값과 압축강도 발현을 평가하였다. 식생용 콘크리트를 위한 결합재의 경제성 및 강도발현을 고려하여, 알파형 반수석고는 GGBS, FA 및 보통포틀랜드 시멘트를 사용하여 25% 및 50% 치환하였다. 알파형 반수석고를 100% 사용한 모르타르의 압축강도는 시멘트 100% 모르타르에 비해 약 57% 수준으로 있었다. GGBS 및 FA 치환율 증가와 함께 알파형 반수석고 기반 결합재의 압축강도는 감소하였지만 pH 값은 재령에 관계없이 6.5~7.5 수준으로 일정하게 있었다. GGBS 및 FA가 치환된 알파형 반수석고 결합재의 주요 수화생성물은 석고($CaSO_4$)이었으며, 수산화칼슘 [$Ca(OH)_2$]은 나타나지 않았다. 반면 시멘트가 치환된 알파형 반수석고의 pH 값은 $Ca(OH)_2$의 생성으로 인해 약 11.5 이상이었는데, 생성된 $Ca(OH)_2$ 양은 단위 시멘트 양의 약 10% 수준이었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권1A호
• /
• pp.75-84
• /
• 2009

본 연구에서는 혼합 콘크리트의 염소이온 고정화 능력, 수화물의 부식 억제 능력(Buffering capacity) 및 모르타르 내 철근 부식 측정을 통하여 콘크리트 내 철근 부식의 임계 염소이온 농도를 도출하였다. 실험 시 결합재로서 보통 포틀랜드 시멘트(OPC), 30% 플라이애시(PFA), 60% 고로슬래그 미분말(GGBS), 10% 실리카퓸(SF)를 치환한 혼합 시멘트를 사용하였다. 염소이온 고정화는 수분추출방법을 이용하여 측정하였으며, 시멘트의 부식 억제 능력은 결합재에 따른 산에 대한 저항성 측정을 통해 평가하였다. 염소이온이 함유된 모르타르 내 철근 부식은 재령 28일에 선형 분극 방법을 이용하여 측정하였다. 실험 결과, 염소이온 고정화 능력은 결합재 내의 $C_{3}A$ 함유량과 물리적 흡착에 의해 크게 영향을 받음을 알 수 있었다. 염소이온 고정화 정도는60% GGBS > 30% PFA > OPC > 10% SF 의 순으로 나타났다. pH 감소에 따른 시멘트의 부식 억제 능력은 같은 pH 값에서 결합재의 종류에 따라 다양하게 나타났다. 부식전류가 $0.1-0.2{\mu}A/cm^{2}$에 이를 때 부식이 발생한다는 가정하에, 부식에 대한 임계 염소이온 농도에 대하여 OPC는 1.03, 30% PFA는 0.65, 60% GGBS는 0.45, 10% SF는 0.98%로 각각 계산되었다. 그에 비해 임계 염소이온 농도의 새로운 표현방법으로 제시한 [$Cl^{-}$]:[$H^{+}$] 몰 농도비의 단위로 계산하였을 때, 임계 염소이온 농도는 결합재에 관계없이 0.008-0.009로 도출되었다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.231-239
• /
• 1999

바다에 콘크리트를 타설 할 때는 육상과는 달리 여러 가지 제약을 받게 되며 타설 후에는 해양의 물리, 화학작용과 혹독한 기상작용을 받게 된다. 해양환경에서 내구적인 고품질의 콘크리트를 제조하기 위해 플라이애쉬를 혼입한 수중 불분리 콘크리트를 해수 중에 타설${\cdot}$양생한 후 압축강도를 측정하고 기중 및 담수 중에서 양생한 것과 비교하여 그 특성을 구명하였다. 우리 나라 연안의 87년에서 96년까지 10년간 수심 10m에서 20m의 연 평균수온이 14.9$^{\circ}C$ 임을 고려하여, 수온을 $15{\pm}3^{\circ}C$로 조절할 해수 중에 타설${\cdot}$양생한 후 콘크리트의 압축강도를 측정하여 플라이애쉬 사용효과를 확인하였다. 시험결과 해수 중에서 플라이애쉬를 사용하지 않은 불분리 콘크리트의 경우 재령 91일부터 1년까지의 강도증가는 2%에 머무나 플라이애쉬를 단위 결합재 중량비로 10%에서 50%까지 10%씩 증가시켜 치환한 결과 압축강도는 각각 15%, 19%, 24%, 51%, 64%가 증가되었다. 플라이애쉬의 적정 사용량은 콘크리트의 조기강도가 요구되는 구조물의 경우 단위 결합재에 대한 중량비로 10%정도 치환함이 적절하며, 내구성과 경제성을 고려한다면 40%~50%정도가 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제14권6호
• /
• pp.515-522
• /
• 2014

혼화재로서 플라이애시가 콘크리트의 전과정 환경영향에 미치는 효과를 정량적으로 평가하기 위하여, 4023개의 실내배합 및 2120개의 레미콘 배합을 분석하였다. 전과정 환경 평가에서 환경부하는 분류화, 특성화, 정규화 및 가중치 단계를 거쳐 정량적인 환경영향 지표로 환산되었다. 콘크리트 전과정 환경영향은 주로 지구 온난화, 광화학 산화 생성물 및 무생물 자원고갈의 세 범주로 분류될 수 있었다. 또한, 콘크리트의 환경영향 지표들은 플라이애시 치환율의 증가와 함께 감소하였으며, 대부분 보통 포틀랜드 시멘트의 양에 의해 결정되었다. 이를 고려하여, 콘크리트의 환경영향 지표들은 단위 결합재 양 및 플라이애시 치환율의 함수로 간단하게 모델링 될 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제2권3호
• /
• pp.247-254
• /
• 2014

본 연구에서는 항만매립 및 지하매설물 뒷채움재로 사용할 수 있는 혼화재를 다량 치환한 경량기포혼합토 콘크리트의 특성을 평가하기 위해 3개의 그룹으로 나누어 실험하였다. 경량기포혼합토 콘크리트의 지속가능성, 유동성 및 압축강도 발현을 고려하여 선택한 결합재는 20%의 보통보틀랜트시멘트와 15%의 플라이 애쉬 65%의 고로슬래그이다. 목표 압축강도 1 MPa와 절건밀도 1,000kg/m3을 고려하여 선택한 주요 실험변수로서 단위 고체량 (준설토와 결합재)은 900kg/m3에서 1,807kg/m3까지 증가하였고, 준설토-결합재비 는 3.0, 5.0 및 7.0이었다. 실험결과 혼화재를 다량 치환한 경량기포혼합토 콘크리트의 플로우와 준설토와 결합재량이 증가하면 감소하였다. 경량기포혼합토 콘크리트의 압축강도는 준설토와 결합재량이 증가하면 증가하는 반면, 준설토-결합재비가 증가하면 감소하였다. 결과적으로 경량기포혼합토 콘크리트의 압축강도는 밀도와 준설토-결합재 비의 함수로 제시될 수 있었다.