콘크리트의 효율적인 조기강도 확보를 위해 시멘트의 성능 향상에 주안점을 두고 연구를 진행하였다. 이 연구는 선행 연구인 시멘트 생산 공정 중 부수적으로 발생되는 크기가 작은 시멘트(이하 미립자 시멘트, FC라 함)를 이용하는 콘크리트의 조기강도 발현 특성 연구에 대한 후속 연구로서 내구성 검토를 실시하였다. 실험 결과 굳지 않은 콘크리트에서는 각 배합별 목표 범위를 모두 만족하는 것으로 나타났고, 미립자 시멘트를 혼입하였을 때 응결시간은 촉진되었고 압축강도는 증진되었으며 수화열은 유사한 수준인 것으로 평가되었다. 특히, 내구성 측면에서는 미립자 시멘트 혼입 유 에 따라 모든 실험 항목에서 유사한 수준인 것으로 평가되었다.
건설공사에서 콘크리트의 조기강도 확보를 통한 거푸집 탈형시기의 결정은 공기단축 및 경제성 측면에서 중요한 기술이다. 이에 본 연구에서는 실용적인 콘크리트 재료와 소요의 압축강도 기준을 만족하는 조강 콘크리트 배합을 개발한 후 현장 적용함으로써 실용화를 목표로 콘크리트의 조기강도발현기술을 개발하고자 한다.
최근 콘크리트 구조물 공사에서는 공기단축을 통한 경제성 확보와 동절기 초기동해방지를 위하여 콘크리트의 조기강도 발현을 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 조강형 AE감수제의 종류별 단위시멘트량과 양생온도 조건에 따른 압축강도발현 특성, 공기량 및 슬럼프 등의 경시변화를 검토하여 재령 24시간에 거푸집 조기 제거가 가능한 압축강도 5MPa을 발현시킬 수 있는 최적 조건을 제시하고자 하였다. 실험결과, 온도 $15^{\circ}C$에서 거푸집조기 제거가 가능한 압축강도 5MPa 발현 시간은 조강형 나프탈렌계 감수제를 사용한 경우 단위시멘트량 $330kg/m^3$에서 표준형 감수제에 비하여 10시간 빠른 22시간, $360kg/m^3$에서는 7시간 빠른 20시간, $390kg/m^3$에서는 4시간 빠른 18시간으로 나타났다. 또한 온도 $5^{\circ}C$에서는 조강형 나프탈렌계 감수제를 사용한 경우 단위시멘트량 $330kg/m^3$에서 표준형 감수제에 비하여 10시간 빠른 32시간, $360kg/m^3$에서는 7시간 빠른 30시간, $390kg/m^3$에서는 4시간 빠른 27시간으로 나타났다. 따라서 양생온도가 $10^{\circ}C$ 높아짐에 따라 압축강도 5MPa 도달시간은 10시간이 단축되었다.
암석이나 콘크리트와 같은 취성재료의 경우에는 역학적 강도의 하중속도 의존성을 보임에 따라 발파 및 충격해석에 있어 이를 반영코자 하는 노력이 증가하고 있다. 이와 같은 암석의 동적강도의 경우에는 순간적으로 높은 하중이 작용하는 동적하중의 가압특성에 따라 시험편 내의 응력평형상태를 고려한 평가가 수행되어야함이 제안된 바 있다. 본 연구에서는 스플릿 홉킨슨 압력봉 장비를 이용한 포천 화강암의 동적일축압축강도 실험을 통해 응력평형조건의 충족 유무에 따른 암석의 동적파괴과정 및 역학적 강도특성에 대해 고찰하였다. 연구결과 적절한 응력평형상태가 이루어지진 않은 상태에서 평가된 암석의 동적일축압축강도는 상대적으로 과소평가되는 것으로 나타났으며, 이는 하중의 가압면에서 발생하는 조기파괴에 따른 에너지 파괴에너지 손실 및 변형률속도 과대평가에 의한 것으로 판단되었다. 결론적으로 합리적인 동적강도 평가를 위해서는 암석의 변형거동특성에 대한 분석 및 파괴패턴에 대한 검토를 통한 응력평형조건의 세밀한 검증이 수반되어야 할 것으로 판단하였다.
콘크리트피복 충전강관의 휨-압축 성능을 평가하기 위한 편심압축실험을 수행하였다. 기둥 주철근의 국부좌굴을 구속하고 콘크리트피복의 조기파괴를 방지하기 위하여 U형 띠철근 상세를 제안하였다. 주요 실험변수는 축하중 편심거리, 띠철근 간격, 그리고 콘크리트피복 여부이다. 실험결과 얇은 콘크리트피복에 수직균열이 조기에 발생하였지만 실험체의 최대강도는 콘크리트 피복의 기여도를 고려한 예측강도를 만족하였다. 또한, 내부 원형강관으로 인하여 제안된 콘크리트피복 충전강관은 우수한 변형능력을 나타냈다. 실험체의 휨-압축 강도 및 휨강성을 현행 설계기준과 비교하여 분석하였다.
유동화콘크리트의 공학적 특성에서 시간-의존거동을 확인하기 위하여,나프타렌 설폰산염 폴리머 고축합물인 Rheobuild 1000과 메라민 설폰산염 고축합물인 NP-20의 고성능감수제를 사용한 유동화콘크리트와 보통콘크리트를 제조하여 비교.고찰을 행하였으며, 고성능감수제의 종류 및 함량이 콘크리트의 공학적 특성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 재령 3일, 14일, 28일, 60일, 90일, 180일의 압축강도를 측정, 조기 및 장기압축강도를 조사하였고, 인장강도 및 탄성 변형에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 습윤 및 에어콘디션의 양생조건하에서 시간의 경과에 따른 건조수축 및 크리이프 변형을 조사.분석함으로써 유동화콘크리트의 시간-의존거동을 확인하였다. 실험결과, 사용 고성능 감수제의 종류에 따라 차이는 있으나, 고성능 감수제의 사용은 일반적으로 워커빌리티 성능을 개선하고 압축 및 인장도를 크게 향상시키며, 탄성계수는 보통의 콘크리트에 비하여 높게 나타났다. 또한 건조수축 및 크리프 변형의 감소에 매우 양호한 결과를 나타내어 앞으로 건설용 용도로써 효과적인 것으로 판단되었다.
In this study proposed to rapid and simple test method for early decision of quality of concrete. As the this paper is experimental study for compressive strength of mortar using resistance method, the obtained results are summarized as follow ; $\circled1$ The resistance ratio was decreased as the incement of water-cement ratio $\circled2$ The compressive strength presented to the tendency of increment as resistance ratio is increaing
Based on previous research and existing literature, this study examines the development of admixture, which increases the early concrete strength (1 and 3 day) by mixing blast furnace slag cement and concrete stimulant. The research on early strength development of concrete is necessary in dealing with the drawbacks of slow early strength concrete on site and to shorten the construction time. The study confirmed that when a high alkaline mortar mixture is mixed with blast furnace slag, the early strength of admixture exceeds that of ordinary portland cement (OPC). The use of calcium chloride ($CaCl_2$) promotes hydration of cement at low temperature and show similar strength as the blast furnace slag admixture. Although calcium chloride seems economically advantageous, it causes steel corrosion and its use in concrete should be further studied in-depth.
콘크리트 공사에서 공기단축과 시공비 절감을 위하여 가장 핵심적인 기술 중 하나는 온도 제어 양생기술이다. 최근에 마이크로웨이브를 이용한 발열 촉진 양생방법이 개발되었다. 본 연구에서는 개발된 기술을 적용한 콘크리트의 조기 강도발현특성을 실험적으로 고찰하였다. 총 6차에 걸친 대형 Mock-up 실험을 수행하였으며 실험결과를 성숙도이론에 근거하여 해석하였다. 개발된 방법으로 양생된 콘크리트의 압축강도 발현과 성숙도는 로그함수의 관계를 나타내었으며, 일반적인 고온 증기 양생된 콘크리트에 적용되는 등가재령이론으로 강도예측이 가능한 것으로 확인되었다. 개발된 마이크로웨이브 발열거푸집에 의해 동절기에도 하루면 거푸집 탈형을 위한 소요강도를 확보할 수 있는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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