레미콘의 슬럼프 손실량(損失量)을 추정(推定)할 수 있는 중회귀식(重回歸式)을 유도하였으며, 이 식의 실용성(實用性)을 현장실험을 통하여 확인하므로써 레미콘 생산관리(生産管理)에 응용할 수 있도록 하였다. 레미콘의 슬럼프 손실에 영향을 미치는 요인(要因) 중에서 운반거리와 운반시간에 대하여 조사 분석하고, 레미콘 트럭의 대기시간과 배출시간이 슬럼프 관리면에서 문제시되고 있음을 지적하였다. 그리고 콘크리트의 배합, 온도 및 혼화제의 종류와 사용량이 슬럼프 손실에 미치는 영향을 검토한 결과, 일반적으로 단위시멘트량 및 믹싱직후의 슬럼프값의 크기에 따른 슬럼프 손실은 큰 차이가 없는 것으로 분석되었다. 또한 혼화제의 종류에 따라 슬럼프 손실을 크게 하는 경우도 있었으나, 혼화제의 사용량에 따른 차이는 거의 없었다.
굳지 않은 콘크리트의 슬럼프손실을 저감시키기 위한 목적으로 고로슬래그 미분말 및 플라이애쉬의 혼합비율과 혼화제의 첨가방법을 변화시킨 콘크리트의 믹싱후 경과시간에 따른 슬럼프 변화에 대하여 고찰하였다. 연구결과 보통포틀랜드시멘트에 고로슬래그 비분말 또는 플라이애쉬를 혼합한 콘크리트가 혼화재를 혼합하지 않은 콘크리트보다 슬럼프손실을 줄일 수 있었으며, 고로슬래그 미분말과 플라이애쉬를 각각 50 및 5%를 혼합한 3성분계 콘크리트의 경우 슬럼프손실을 저감시키는데 유효하였다. 또한 혼화제의 일부를 15분후 분할하여 후첨가하는 혼합방법이 굳지않은 콘크리트의 슬럼프손실을 저감시키는데 가장 큰 효과가 있다. 한편 혼화재를 혼합한 3성분계 보통강도용 및 고강도용 콘크리트의 재령 28일까지의 압축강도는 혼화재를 혼합하지 않은 콘크리트보다 작았으나 재령 91일 압축강도는 31% 및 15%정도 크게 증가하였다.
본 연구에서는 재생 골재 콘크리트의 현장적용성을 높이기 위해 보통 콘크리트에 비해 큰 슬럼프 손실을 개선할 수 있는 분말형 감수제(PSP제)를 개발하였다. 이 PSP제가 혼입된 콘크리트의 유동성 및 역학적 성질들을 평가하기 위하여 재생 굵은골재와 재생 잔골재 혼입조건에 24배합이 실험되었다. 액상형 고성능 감수제를 투입한 콘크리트의 슬럼프는 시간경과와 함께 급격히 감소하며 120분 후에는 초기 슬럼프의 50% 이하로 떨어졌다. 하지만 PSP 제를 혼입한 콘크리트의 슬럼프는 배합 후 30분 까지는 거의 변화가 없으며 1시간 경과 후에도 초기 슬럼프의 85% 이상을 유지하였다. 뿐만 아니라 PSP제는 콘크리트의 압축강도, 할렬인장강도, 휨강도 및 탄성계수들도 향상시켰으며 건조수축 변형률을 감소시켰다. 콘크리트의 성능향상을 고려하였을 때 PSP제의 최적 혼입률은 시멘트 양 대비 5%이었다.
본 연구에서는 고유동, 저발열 및 고강도 특성을 발현하는 belite-rich cement(BRC)에 있어서 카르복실산계 유기혼화제를 사용했을 때 가용성 알칼리의 함량 변화에 따른 흡착거동과 유동특성에 미치는 영향성에 대해 검토하였다. BRC에서 알칼리 0.1~0.2 wt% 및 알칼리 설페이트 0.3~0.5 wt% 첨가시 슬럼프가 증가하거나 손실이 거의 없었으며, 그 이상의 함량을 첨가하였을 때 다시 유동서 저하를 가져왔다. 그러나, 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)의 슬럼프 유지능력은 알칼리 및 알칼리 설페이트를 첨가할수록 감소되었다.
나프탈렌술폰산 축합물( NSF) 은 시멘트 콘크리트용 고유동화제로 널리 사용되어 왔으나 경시에 따른 슬럼프 손실이 크다는 단점을 가지고 있다. NSF의 단독사용에 따른 이러한 단점을 보완하고자 유동성 유지의 서방성 기능을 지닌 무수말레인산-아크릴산의 폴리카르본산계 공중합체( MA)를 합성하였다. 합성한 MA를 NSF와 일정비율로 혼합하고 시멘트 페이스트에 적용하여 유동성 및 경시에 다른 유동성 유지성능과 유변학적 거동, 재령별 몰탈의 압축강도를 측정하여 물성에 미치는 영향을 살펴보았다. NSF에 MA를 각각 10,20 wt%씩 첨가한 NM-2가 우수한 유동성 및 유지성능을 보였으며, 유변학적 특성에서도 경과시간에 따른 전단응력 및 점도의 증가현상이 NSF단독 첨가에 비하여 지연됨으로써 시멘트 페이스트의 급격한 슬럼프 손실이 억제됨을 보여주었다. 또한 이러한 특성들은 혼화제의 투입량 및 물-시멘트비( W/C) 의 증감에 의해서도 영향을 받고 있다.
PNS 감수제와 시멘트 페이스트의 유동성의 관계를 평가하기 위해 물시멘트비 35 %에 PNS의 감수제 첨가하여 세 가지 시멘트에 대해 평가하였다. 세 가지 시멘트의 화학적 성질은 XRD, XRF로 평가하고, 물시멘트비 33 %인 콘크리트에 대한 $Na_2SO_4$의 첨가 효과는 압축강도, 슬럼프, 공기 함량의 측정에 의해 평가하였다. 실험 결과는 시멘트 A 및 C에 황산나트륨 2.6 %를 첨가하면 슬럼프 손실이 개선됨을 보여 주었으며, 시멘트 E의 경우 황산나트륨 1.3 % 첨가가 효과적이었다.
콘크리트의 블리딩은 재료분리의 일종으로서 콘크리트 품질뿐만 아니라 내구성을 저하시키는 원인으로 작용한다. 본 연구에서는 콘크리트 블리딩에 영향을 미칠 것으로 예상되는 시멘트 및 믹싱시간의 두 요인의 변화에 따른 특성을 파악하여 블리딩 제어기술 확보를 위한 기초자료를 제공하고자 한다.연구결과에 의하면, 믹싱시간이 증가할수록 블리딩율도 증가하는 추세를 나타내고 있었다. 블리딩양(믹싱시간 90초)은 시멘트 특성에 의한 차이가 뚜렷하게 나타나고 있었으며, 콘크리트 특성값(블리딩율, 슬럼프 및 재령 3일 압축강도)은 믹싱시간과 비례적인 관계가 있었다. 또한, 슬럼프 손실율과 믹싱시간은 반비례적인 관계가 존재하였고, 압축강도값은 초기재령에서만 믹싱시간에 의한 영향을받고 있었다.향후, 최적 믹싱시간 도출을 위한 다양한 검토가 필요할 것으로 판단된다.
High strength concrete(HSC) using high range water reducing admixture (HRWR) has the defect which severe slump loss occurs according to elapsed time. For using HSC without any trouble, special caution and countermeasure against this problem are necessary. In this study, for minimizing the slump loss of HSC, mineral admixture( flyash, ground granulated blast furnace slag ) and gypsum were used experimentally. Flyash and ground granulated blast furnace slag are effective in reducing the slump loss of HSC. Especially, the slump loss of HSC containing mineral admixture and gypsum Is minimized by the aggregation inhibiting action of gypsum. Cement substituted with flyash 30% or ground granulated blast furnace slag 50% by weight are very effective in minimizing the slump loss.
최근의 콘크리트 기술은 시멘트 제조기술의 발전 보다는 화학 혼화제의 기술발전에 의하여 성장하였다. 현재, 콘크리트 산업에 주로 사용되고 있는 4가지 화학 혼화제로서 변형된 리그닌(LS), 나프탈렌계(SNF), 멜라민계(SMF) 및 폴리카르복실레이트계(PC)계가 있다. 본 연구에서는 SMF계 고유동화제를 멜라민과 포르말린의 몰비를 변화 시키며 4단계로 나누어 반응을 진행시켰다. 합성된 SMF계 고유동화제를 시멘트 콘크리트에 적용하여 작업성, 슬럼프 손실 및 압축강도를 SNF와 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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