고강도콘크리트를 시스템 거푸집 공법에 적용하는데 있어 거푸집 탈형시기가 일반 거푸집과 비교하여 상대적으로 빠르기 때문에 공기단축을 위해서는 조기재령에서의 압축강도 발현성상을 파악하는 것이 중요하다. 따라서, 본 논문에서는 양생온도별 배합조건에 따른 고강도콘크리트의 응결성상 및 시스템 거푸집 탈형이 이루어지는 조기재령에서의 압축강도 발현성상을 비교.분석함으로써 실제 건설생산현장에서 고강도콘크리트를 시스템 거푸집공법에 적용하는데 있어 거푸집 탈형시점에 대한 정량적인 판단기준을 확립할 수 있는 기초적 자료를 제시하고자 한다. 본 실험결과 슬립폼 공법을 적용하는데 있어 필수적인 조기강도 확보를 위한 양생온도 범위 및 배합조건을 알 수 있었고, 조기재령에서의 압축강도 발현성상 고찰을 통해 시스템 거푸집 탈형시점을 결정하는데 있어 기초자료를 제시할 수 있었다.
포틀랜드 시멘트는 전 세계적으로 매년 15억 톤을 생산하고 있으며, 이로 인해 전체의 배출량에 7% 이상의 CO$_2$ 가스 배출로 많은 지구환경을 지속적으로 오염을 시키고 있다. 그리고 화력발전소에서 발생하는 산업부산물인 플라이애시를 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트에 재활용하고 있으나, 50% 이상을 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 따라서 본 연구에서는 플라이애시 기반 모르타르의 양생 온도(30, 60, 90$^{\circ}$C)가 강도에 미치는 영향을 검토하였으며, 각각의 양생온도별 중량변화와 pH 변화를 검토하였다. 실험결과 재령초기에 고강도가 요구되는 콘크리트의 경우 90$^{\circ}$C의 양생이 적절하며, 재령 28일에서 높은 강도가 요구되는 경우 60$^{\circ}$C가 효율적인 것으로 판단된다. 또한 pH 변화와 압축강도 결과는 관계가 있는 것으로 판단되나 중량변화는 관계가 없는 것으로 나타났다.
콘크리트 타설현장의 조건은 콘크리트 강도에 커다란 영향을 주며, 따라서 콘크리트 배합은 콘크리트 타설시 현장조건을 반영할 수 있도록 설계되어야 한다. 즉, 콘크리트 배합은 현장양생온도, 작업환경, 타설방법 등을 고려하여 최적화하는 노력이 필요하다. 본 연구목적은 현장 콘크리트 타설시 발생하는 양생온도와 작업지연 등 외부영향인자를 고려하여 가장 대응을 잘 할 수 있는 콘크리트 배합설계를 제공하는 것이다. 연구목적을 달성하기 위해서 본 연구에서는 로버스트 설계방법을 콘크리트 배합설계에 적용했다. 사례분석에서는 양생온도와 작업지연 등 외부영향요인과 함께 콘크리트 성분의 조합을 적용하여 콘크리트 실내 테스트를 실시했다. 실험결과 로버스트 설계방법을 적용할 경우 외부영향요인이 주어 졌을 때 가장 효과적으로 대응을 할 수 있는 콘크리트 배합설계를 선정할 수 있다는 것을 알 수 있었다.
현재 국내의 관련 규정에서는 공사기간 증 구조물의 압축강도를 확인하는 양생방법으로 표준수중양생(20${\pm}$%$2^{\circ}$C)을 사용하도록 규정되어 있다. 그러나 현장 타설된 콘크리트의 경우 일반 대기환경에 노출되어 사계절 온도변화의 환경하에서 양생되고 있어 실 구조물의 콘크리트 압축강도와는 큰 차이를 나타내게 된다. 따라서 본 연구에서 제안하는 구조체의 내부환경 조건을 양생조건으로 적용한 양생방법을 적용하여 고강도 콘크리트의 강도발현 특성을 파악하여 구조체 콘크리트의 강도에 가장 근접하는 공시체 양생 방법을 제안하고자 한다.
에폭시 아스팔트 혼합물은 에폭시 수지와 경화제의 화학반응이 진행되어 양생시간을 거쳐 성능 발현이 이루어진다. 에폭시 아스팔트의 양생수준은 후속공정의 진행과 교통개방 및 공정계획의 수립에 절대적인 영향을 미치므로 정확한 예측모델의 개발이 중요하다. 본 연구에서는 기존 예측식에 사용되는 인자들의 화학적 의미 분석을 통하여 에폭시 수지의 농도와 경화특성을 반영하여 기존식보다 확대된 적용 범위를 갖는 양생수준 예측식을 제시하였다. 실외양생 실험과 비교 결과 상관계수가 0.971 이상으로 나타나 조성이 다른 에폭시 아스팔트 혼합물의 온도와 시간에 따른 양생수준을 예측할 수 있는 것으로 나타났다.
섬유보강콘크리트의 균열발생 평가는 보통 인장강도나 휨강도가 지표가 되지만 시험체 제작 과정 시에 이루어지는 양생의 영향도 좌우된다. 일반적으로 콘크리트 시험체는 $20{\pm}3^{\circ}C$의 온도에서 수중양생을 실시한 후 강도 평가를 수행하나 실구조물은 습윤양생을 소정의 기간 동안 실시한 후 건조 상태로 된다. 이러한 기술적인 진보가 이루어지고 있는 경향과는 달리 양생방법의 차이가 균열발생 강도에 미치는 영향은 아직 명확하지 않고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 섬유보강콘크리트의 역학적 특성, 특히 균열발생강도에 미치는 양생방법의 영향에 대해서 검토하였다.
경량기포토의 현장 적용에 있어 많은 요인들이 문제를 유발시킬 수 있다. 특히 온도가 경량기포토의 거동이나 강도에 상당한 영향을 미칠 수 있으나 아직까지 이에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 가장많이 적용되고 있는 6, 8, 10kN/$m^3$ 3가지 단위중량으로 경량기포토 공시체를 제작하여 한국의 기온 특성에 맞는 다양한 온도에서 양생시켰다. 준비된 공시체에 대해 일축압축강도시험을 실시하고, 침하거동도 같이 관찰하였다. 양생온도에 따른 경량기포토내의 공기방울의 형태 변화를 알아보기 위해 SEM을 이용한 사진촬영도 이루어졌다. 그 결과 강도, 침하, 공기방울형성 등 경량기포토의 특성에 양생온도가 영향을 미침을 확인하였다. 마지막으로 본 연구결과를 바탕으로 경량기포토의 품질을 확보할 수 있는 허용양생온도 $8^{\circ}C{\sim}25^{\circ}C$가 제안되었다.
가열양생(加熱養生)에 의한 콘크리트 강도(强度)의 조기발현(早期發現)은 상온(常溫)에서 행해지는 보통의 습윤양생(濕潤養生)에 비하여 매우 빠르다는 것이 주지(周知)의 사실이다. 그러나 가열양생(加熱養生)에 의하여 콘크리트의 수화(水和)와 강도(强度)가 촉진(促進)되는 메카니즘은 단순하지가 않다. 본(本) 연구(硏究)에서는 콘크리트 공시체(供試體)를 $30{\sim}100^{\circ}C$로 가열(加熱)할 때의 수화반응(水和反應) 정도(程度)를 알아보기 위해 간편한 열전대(熱電對)를 사용하여 신속하게 측정(測定)하고, 동시에 압축강도(壓縮强度)를 측정(測定)하여 각각의 특성(特性)과 상호관계(相互關係)를 비교(比較) 검토(檢討)하였다. 그 결과(結果) 양생온도(養生溫度)에 따른 수화상승온도(水和上昇溫度)는 전도식(傳導式) 열량계(熱量計)에 의한 수화발열속도곡선(水和發熱速度曲線)과 유사한 양상(樣相)을 나타내며, 수화촉진(水和促進)이 강도발현(强度發現)의 결정적 요인(要因)임이 확인되었다. 또한 고온(高溫)일수록 수화(水和) 및 강도(强度)가 촉진(促進)되고, 약 10시간(時間) 이내(以內)에서는 $90^{\circ}C$ 부근에서 높은 강도(强度)를 나타내는 반면, 그 이후(以後)에는 강도의 증진이 저조하지만 $70^{\circ}C$ 정도의 양생(養生)은 지속적인 강도발현(强度發現)을 보여주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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