본 연구의 목적은 마감모르타르의 물결합재비가 공동주택 바닥충격음에 미치는 영향을 조사하는 것이다. 이를 위하여 동일한 동탄성계수를 지닌 Expanded Polystyrene(EPS) 완충재와 52 %, 66 %, 72 % 의 물결합재비를 가진 모르타르를 활용하여 뜬바닥구조를 시공하였으며, 표준실험동에서 바닥충격음을 측정하였다. 실험결과, 경량충격음에 있어서는 물결합재비 52 % 일 때, 밀도가 높은 관계로 경량충격음 전달특성이 높게 나타났다. 마감모르타르의 물결합재비가 높아지면 완충재 상부층 질량이 낮아지고, 이로 인해 뜬바닥구조의 고유진동수가 63 Hz 대역으로 이동하게 되면서 중량충격음의 음압레벨이 높게 나타났다. 이를 통하여 마감모르타르의 물결합재비가 중량충격음에 미치는 특성을 규명하였다.
최근 고유동콘크리트에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 건설현장에서의 시공사례도 발표되고 있다. 고유동콘크리트의 유동특성으로는 유동성, 충전성, 간극통과성, 재료분리저항성 등이 있으며, 이러한 고유동콘크리트의 유동특성은 물결합재비 단위수량 결합재량 등 여러 가지 요인에 의해 영향을 받는다. 본 연구는 고유동콘크리트의 특성에 미치는 물결합재비와 단위수량의 영향을 비교.분석하고자 하였다. 이를 위해 물결합재비(W/B : 0.30 0.35, 0.40, 0.45) 및 단위수량(W : 155, 165, 175, 185 kg/㎥)에 따른 고유동콘크리트의 배합을 선정하여, 굳지않은 콘크리트에서 슬럼프-플로우, V형깔때기, L형통과시험 등과 경화콘크리트에서 압축강도 및 동결융해시험 등을 실시하였다. 실험결과 본 논문대상의 경우 모든 물결합재비의 단위수량 175kg/㎥에서 일본 건축학회에서 제안하고 있는 슬럼프-플로우 50cm 통과시간 제안치인 3~8초를 만족시키는 적정한 점성을 나타냈으며, 물결합재비 0.35에서 가장 양호한 재료분리저항성을 나타내었다. 또한, 모든 배합에서 28일 양생후 340~710 kgf/㎤ 수준의 높은 압축강도를 발현하였으며, 공기연행제를 첨가한 고유동콘크리트에서 양호한 내동결융해성을 보여주었다.
이 연구의 목적은 고연성·친환경 건설 재료인 하이볼륨 슬래그 섬유보강 복합재료에서 물결합재비와 섬유 종류가 압축강도와 인장성능에 미치는 영향을 실험적으로 조사하는 것이다. 이를 위하여 물결합재비와 섬유의 종류를 다르게 혼입하여 4가지 배합의 실험체를 제작하였고, 압축 및 인장실험을 수행하였다. 실험 결과, 압축강도는 섬유 종류에 따른 영향은 미미하였으나, WB40 계열 배합에 비해 WB50 계열 배합이 29 % 낮은 것으로 나타나 물결합재비에 따른 영향이 큰 것으로 나타났다. 반면 인장특성에는 물결합재비 영향보다 섬유의 종류에 따른 영향이 큰 것으로 나타났다. 인장변형성능은 2.9 %에서 6.2 %로 측정되었으며, PVA 계열 배합에 비해 PE 계열 배합이 1.63 배~2.14 배 높은 것으로 나타났다. 또한 PE 계열 배합의 균열패턴도 더 우수한 것으로 나타났다.
본 연구는 규사분말을 치환한 콘크리트의 내산성에 관한 실험적 연구로서 내산성능 개선을 위한 혼화재로서 규사 분말의 치환시 콘크리트의 시공성 및 내산성 실험결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 황산에 침지된 콘크리트의 내산성 실험결과 혼화재의 종류 및 치환량에 따른 내산성은 규사분말을 10~15% 치환한 SS시험체가 GS 및 SF시험체와 비교하여 강도 저하, 중량 감소, 외관 변화, 중성화 깊이 증가, 시험체 내부의 pH저하 등에서 우수하게 나타났다. 물결합재비의 변화에 따른 내산성은 물결합재비 60%의 경우보다 40% 높게 나타나 물결합재비가 낮을수록 내산 성능이 향상됨을 알 수 있었다. 이는 규사 분말의 공극충전효과 및 산에 침해되지 않는 결정성 SiO2로서의 특성 때문으로 사료된다. 규사 분말을 적적량 치환한 콘크리트는 시공성 및 강도 발현 측면에서 보통 포틀랜트시멘트를 사용한 PL시험체와 비교하여 동등 이상이며, 내산성은 슬래그시멘트를 사용한 GS 및 실리카흄을 혼화재로 치환한 SF시험체보다 우수함을 알 수 있었다. 그러므로 규사 분말을 적정량 치환한 콘크리트를 산류의 침해가 예상되는 부위에 시공하였을 때 콘크리트의 내산성 증진 효과를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 실험계획법을 통하여 과산화수소로 발포된 석고 혼입 경량기포콘크리트로 통계적 분석을 실시하였다. 본 실험에서는 경량기포콘크리트를 구성하는 각 재료의 혼합비율을 실험인자로 설정하고, 실험을 통해 얻어진 반응변수에 대한 통계적 분석으로 역학적 특성을 평가 하였다. 실험인자는 석고혼입율, 물결합재비 및 발포제첨가비 이며, 반응변수는 겉보기밀도, 압축강도, 휨강도이다. 경량기포콘크리트의 배합은 반응표면설계의 Box-Behnken (B-B)계획법에 의해 총 15회의 실험점을 설정하였다. 본 연구결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 반응변수에 대한 각 설명인자 (석고혼입율, 물결합재비, 발포제첨가비)의 유의확률값은 유의수준 ${\alpha}$=0.05에서 유의한 것으로 추정되었다. 경량기포콘크리트의 겉보기밀도에 대한 반응표면 분석 결과, 물결합재비 와 발포제첨가비만 유의 (${\alpha}$=0.05)한 것으로 추정되었으며, 겉보기밀도와 기포량 및 함수율과의 관계는 반비례함을 확인 알 수 있었다. 경량기포콘크리트의 압축강도에 대한 반응표면 분석 결과, 물결합재비, 발포제첨가비 및 발포제첨가비의 제곱항이 유의 (${\alpha}$=0.05)한 것으로 추정되었다. 경량기포콘크리트의 휨강도에 대한 반응표면 분석 결과, 물결합재비 와 발포제첨가비만 유의 (${\alpha}$=0.05)한 것으로 추정되었다. 다중 반응 최적법을 통해 반응변수들의 목표값을 만족하는 최적조건 영역을 확인할 수 있었다.
이 연구에서는 폐석분 활용 경량골재 콘크리트의 염화물 확산에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다. 이에 콘크리트의 골재를 부순골재(CG), 폐석분을 활용한 단일 입도의 비조립형 경량골재(SLG), 연속 입도의 비조립형 경량 골재(CLG), 물결합재비 0.4, 0.5, 0.6, 결합재 FA, BFS로 실험을 실시하였다. 염화물 확산 계수는 NT BUILD 492준하여 시험 후 산출하였으며 SLG와 CLG콘크리트의 확산계수는 CG콘크리트보다 다소 크게 나타났으나 큰 차이는 없었다. 또한 염화물 확산계수는 물결합재비에 의한 영향이 크며 물결합재비가 낮을수록 감소하는 것으로 나타났고 혼화재 치환은 FA15%의 경우 물결합재비 0.4에서만 감소를 나타내는데 비해 FA10 + BFS20% 모든 수준에서 감소하는 것으로 나타나 더 적합한 것으로 사료된다. 경량골재 콘크리트의 염화물 확산을 분석한 결과, 폐석분 활용 경량골재 콘크리트가 CG콘크리트에 비하여 염화물 확산 계수가 크지만 큰 차이는 없으며 물결합재비 및 혼화재 치환으로 저항성을 향상 시킬 수 있다. 또한 경량골재에 대해 강도에 따른 염화물 확산 계수를 추정 할 수 있다.
본 연구에서는 콘크리트 구조물의 강도 향상을 위하여 혼입하고 있는 메타카올린의 내구성능 향상 효과를 규명하기 위하여 염화물이온 확산계수 및 단열온도상승량을 측정하였다. 그 결과, 메타카올린의 혼입으로 인하여 염화물이온 확산계수가 작아짐이 확인되었으며 플라이 애쉬의 첨가를 통하여 유동성의 저하를 억제할 수 있었다. 따라서 염분침투저항성을 확보하면서 물결합재비를 크게 하는 것이 가능하므로 메타카올린의 혼입으로 발생되는 단열온도상승량을 억제할 수 있어 콘크리트의 내구성능이 향상될 수 있음을 확인하였다.
This study provides the practical application of the concrete using fiber to protect from fire studied by previous research. The fluidity and air content is satisfied with the targets, and the compressive strength is over 60MPa on W/B 35% and 80MPa on W/B 20 and 25%. For the properties of the spalling after the fire test, there is no spalling or slight occurrence on the specimens. However, for the RC column, the covering concrete fall off caused by spalling occurrence. Based on the results, it is thought that the fiber content should be put into the safety factor to prevent spalling for the structures.
경량콘크리트는 자중을 경감할 수 있다는 특징을 활용하여 다양한 용도로 건축 및 토목 구조물에 적용할 수 있다. 그러나 경량콘크리트의 성능은 사용된 경량골재의 물리적 특성에 의해 크게 좌우되어진다. 따라서 본 연구에서는 일반적인 콘크리트의 물결합재비부터 고강도 영역의 낮은 물결합재비까지의 콘크리트 배합범위를 대상으로 하여 국내외에서 제조 생산되고 있는 대표적인 구조용 인공경량골재 3종류의 품질 특성에 따른 경량콘크리트의 프레쉬 및 경화성상의 검토를 하였다. 그 결과 보통콘크리트에 비해 경량골재를 사용한 콘크리트의 경우가 슬럼프 로스가 다소 큰 것을 알 수 있었으며 재령별 강도발현은 보통콘크리트에 비해 경량콘크리트가 다소 낮은 것을 알 수 있으나 큰 차이를 나타내지는 않았다. 경량골재의 비조립형 및 조립형 골재에 따라서는 조립형 경량골재를 사용한 경우 비조립형 보다 양호한 콘크리트 성상을 나타냈으며 향후 철근부착 및 철근정착 등의 구조 부재성능 차원의 검토를 통해 판단될 필요가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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