일반적으로 플라이애쉬는 콘크리트의 여러 가지 물성을 크게 개선시키는 것으로 알려져 있으나, 플라이애쉬 자체의 함유 성분에 따라서는 이러한 개선 효과가 감소하는 경우도 있다. 본 연구에서는, 플라이애쉬에 함유된 미연탄소가 공기연행 콘크리트의 물성에 미치는 영향을 규명하고, 품질관리면에서 사용상의 주의점을 지적한다.
콘크리트 제품은 프리캐스트 콘크리트의 일종이며, 일반적으로 공장에서 생산되는 무근 콘크리트, 철근 콘크리트 및 프리스트레스트 콘크리트 부재를 말한다. 본고는 일본에서의 콘크리트 제품에 대한 기술적 동향을 소개하는 것으로서 일본에서는 콘크리트제품마다 관계자에 의해 이루어지기 때문에 이를 체계적으로 기술하는 것은 곤란하며 되도록 광범위한 정보를 전달하고자 하지만 필자들의 지식부족으로 소개할 수 없는 부분도 많이 존재하는 점에 대해 양해를 구하고자 한다. 또한 신기술의 소개에 있어서 그 기술이 어느 정도 새로운 것인지를 나타내기 위하여 현재에 이르기까지의 경위에 대해서도 약간 다루기로 한다.(중략)
산업폐기물인 철녹을 콘크리트에 배합하여 그 강도특성을 밝힌 후에 다시 장기적으로 계절적 변화에 따라 노출된 구조 요소인 재료의 전기적 특성을 밝히는 것은 새로운 재료연구에 중요한 일이라 하겠다. 여기서 전기적 특성은 철의 본 성질을 기대할 수 없는 것으로 폐기물로서도 사용할 수 없는 것이기 때문이다. 본 연구에서는 일반콘크리트와 비교해서 전기적으로 특성이 개선될 수 있음을 기대하고 이에 대한 실험으로 사실확인을 하고 적용하는 요소에 따라 전기적 특성을 증진하는 배합요소를 찾고자 한다.(중략)
이 연구에서는 실험연구를 통하여 경량골재콘크리트 바닥판의 펀칭전단강도를 평가하였다. 일반콘크리트와 서로 다른 4 종류의 경량골재를 사용하여 총 5 개의 바닥판 실험체를 제작하였다. 이 연구에서 사용된 4 가지의 경량골재는 서로 원재료(점토, 셰일, 혹은 점판암) 및 형상 (원형 혹은 분쇄형)이 다르며, 이러한 서로 다른 경량 골재들이 바닥판의 펀칭전단강도에 미치는 영향을 실험 결과를 바탕으로 분석하였다. 실험 결과, 원형 경량골재로 만든 바닥판실험체의 펀칭전단파괴면은 일반콘크리트 실험체 및 파쇄된 경량골재 바닥판실험체보다 기울기가 낮았으며, 이로 인해 전단파괴면이 더 넓게 분포하였다. 이로 인해 펀칭 전단강도가 증가될 수 있었다. 반면에 파쇄된 경량골재의 경우 파괴면이 일반 콘크리트와 유사한 것으로 나타났다. 마지막으로 실험 결과를 현재 펀칭전단강도를 예측하는데 널리 쓰이는 국내기준과 ACI318-11 및 CEB-FIP 코드와 비교 분석하여 경량골재콘크리트 바닥판의 펀칭전단강도 예측의 유효성을 검증하였다.
용융아연도금(galvanizing)은 콘크리트 구조물의 철근 부식 문제를 해결하기 위해 사용된다. 용융아연도금 철근 콘크리트 보의 부착강도 영향에 대한 자료는 거의 없는 실정이다. 따라서, 이 연구의 목적은 용융아연도금철근이 콘크리트 보의 부착강도에 미치는 영향을 파악하는데 있다. 용융아연도금철근을 사용한 부재와 일반철근을 사용한 부재의 구조실험을 통하여 겹침이음 거동과 부착강도 특성을 비교하였다. 실험변수로써 철근의 용융아연코팅 유무, 철근 직경과 겹침이음 길이를 고려하였다. 용융아연도금 철근콘크리트 보의 균열 및 파괴 특성을 파악하였다. 용융아연도금철근 콘크리트 보의 겹침이음부 휨 거동특성은 일반철근 콘크리트 보의 겹침이음부 휨거동과 유사한 것으로 나타난다. 또한, 용융아연도금철근의 사용은 일반철근을 사용할 때에 비해 콘크리트 보의 부착강도에 불리한 영향을 미치지는 않는 것으로 나타났다.
이 연구에서는 재활용 플라스틱 섬유 (recycled plastic fibers)로 보강된 콘크리트의 역학적 특성을 파악하고자 하였다. 부피비 0, 0.5, 1.0, 1.5 및 2.0%의 섬유비를 갖는 재활용 섬유보강 콘크리트의 역학특성 실험결과를 분석하였다. 섬유보강 콘크리트의 압축강도, 탄성계수, 인장강도와 길이변화 특성 실험을 수행하였다. 실험결과는 섬유비가 증가함에 섬유보강 콘크리트의 압축강도와 탄성계수는 증가하는 것을 나타낸다. 또한, 재활용 섬유보강 콘크리트는 일반콘크리트에 비해 쪼갬인장강도, 휨인장강도, 균열개구변위 및 길이변화에 우수한 특성을 나타낸다. 연구결과는 추후 재활용 플라스틱 섬유보강 콘크리트의 재료 모델을 위한 실제적인 기초실험자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 콘크리트 구조물의 사하중을 감소시켜 경제적 및 기술적으로 유리한 인공경량골재콘크리트를 제작하기 위한 기초연구를 수행하였다. 인공경량골재콘크리트의 기본물성 검토를 위하여 일반콘크리트, 경량골재콘크리트 1종 2종을 제작하여 단위증량, 압축강도, 쪼갬인장강도시험을 실시하였다. 그 결과 인공경량골재를 사용한 콘크리트의 경우도 압축강도가 설계기준강도 21MPa 이상으로 측정되었고, 실리카흄 첨가시 다소 강도 증진을 보였다. 향후 구조용 토목구조물에 사용하기 위해서는 내구성에 대한 체계적이고 세밀한 연구가 진행되어야 할 것이다.
$\ulcorner$콘크리트표준시방서$\lrcorner$ 에서는 "서중 콘크리트로서 시공해야 할 시기를 일률적으로 정하기는 곤란하나, 하루평균 기온이 $25^{\circ}C$ 또는 최고온도가 3$0^{\circ}C$를 초과하는 시기에 시공할 경우에는 일반적으로 서중 콘크리트로서 시공할 수 있도록 준비해 두어야 한다."고 규정하고 있고, $\ulcorner$ACI 305R$\lrcorner$ 에서는 "서중(hot weather)은 수분 손실률과 시멘트 수화율의 가속에 의하여 굳지 않은 콘크리트(fresh concrete)와 굳은 콘크리트(hardened concrete)의 품질을 저하시키는 다음 조건들이 공존하는 상태이다."고 규정하고 있으며 그 조건들은 a. 높은 대기 온도 b. 높은 콘크리트 온도 c. 낮은 상대습도 d. 바람의 세기(풍속) 이다.(중략)
현대의 건설기술은 자원절약과 환경보전이라는 시대적 흐름 속에, 자원순환과 지속 가능한 친환경 건설기술 개발은 차세대 연구분야로써, 연구가 시급한 분야가 되었다. 최근에는 골재 수급불균형 문제를 해결하고 동시에 자원순환을 위한 방안으로서 건설폐기물로부터 생산된 순환골재를 콘크리트용 천연골재의 대체재로 활용하기 위한 연구개발이 이루어지고 있다. 지속가능형 건설기술을 국내 독자 기술로 확립하고 건설현장에서 발생하는 폐기물의 순환시스템을 확고하게 구축하여 순환자원에 의한 국가경쟁력 강화를 기대할 수 있다. 본 연구의 목적은 순환골재 콘크리트의 역학적 특성을 개선하기 위해 순환골재 콘크리트 공시체를 제작하여 강도 및 강성을 검증하는 것이다. 실험방법으로 순환굵은골재의 치환 비율을 0%에서 100%까지 변화시킨 공시체를 제작하고 각 공시체의 정적 극한강도 거동을 비교 분석하였다. 하중은 공시체가 파괴가 발생 할 때까지 변위제어 방식으로 재하 하였으며 이 때 공시체의 파괴거동은 설치된 계측센서들을 이용하여 계측 및 분석하였다. 실험결과 공시체의 압축강도는 순환굵은골재 치환률이 25% 미만일 경우 일반 콘크리트 압축강도의 95% 이상의 구조성능을 갖지만, 순환굵은골재 치환률이 100%인 경우, 일반콘크리트 압축강도의 85% 수준의 구조성능을 나타냈다. 강성은 FRP 부재의 순환골재 치환률에 따라 최대 14%의 강성차이를 보였다. 이를 통해 순환골재 치환률이 높을수록 순환골재 표면의 폐모르타르와 이물질의 영향으로 재료간의 부착강도가 감소되어 강도와 강성이 저하되었음을 확인하였다.
조개껍질과 같이 얇은 요소들이 생체적인 접착제에 의해서 겹겹이 쌓여 층 구조를 이루는 패각은 정적하중 및 충격하중에 대하여 뛰어난 저항 성능을 보이는 것으로 알려져 있다. 이러한 다양한 층 구조의 복합재료는 두 개의 서로 다른 매질이 적층되면서 단일 재질의 경우보다 충격, 완화 효율이 극대화될 것이라 판단된다. 본 연구에서는 충격을 견디고 최소화시키기 위한 분절 복합체(Segmented Composites)로써 층 구조의 형태를 가지는 복합 재료를 개발하기 위해 일반 모르타르와 일반 콘크리트 블록을 이용한 보 형태의 분절 복합체 부재를 제작하여 정적하중 및 충격하중 실험을 실시하였다. 그리고 분절 복합체의 성능 및 파괴형태를 콘크리트 블록과 같은 강도로 제작된 콘크리트 보 부재와 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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