This is a part a study on the development of High-Performance Concrete ; about experimental results from several test methods to estimate workability in fresh concrete and influences of concrete mix design that affects properties of super-flowing concrete. Super-flowing concrete can be filled in a formwork without any vibration because of its excellent workability of passing narrow space and filling complicated shaped mold, new test methods should be used to estimate the workability and rhelogy in super-flowing concrete instead of slump test method in conventional concrete.
콘크리트에 탄소를 혼합하여 제작하면 탄소자체의 흡수성질이 있어 배합콘크리트에 밀실하게 배합되기가 쉽지 않으나 일단 밀실하게 제작되면 압축강도가 크게 개선되는 것으로 전기$\cdot$전도에 큰 성능개선을 할 수 있는 것으로 보여진다. 콘크리트에 전선을 매입하여 그 특성을 개선하는 등 해외 및 국내 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 기구 매입 없이 초기 배합에서 곧바로 전기적 특성을 이러한 방향으로 개선하는 방법을 찾는 기초연구를 하는데 있다.(중략)
콘크리트에서 발생되는 균열은 구조물의 내구성뿐만 아니라 구조물의 안전성에도 악영향을 미치게 하며, 경우에 따라서는 사회적인 문제로까지 대두되기도 한다. 콘크리트의 균열은 크게 굳지 않은 콘크리트와 경화콘크리트에서 발생될 수 있는 균열로 나눌 수 있다. 굳지 않은 콘크리트에서 발생될 수 있는 균열요인으로는 대표적으로 콘크리트의 초기동결, 소성침하, 거푸집 및 동바리의 조기제거 등을 들 수 있고, 경화콘크리트에서는 물리ㆍ화학적요인, 열적요인, 구조적요인 등을 들 수 있다. 이러한 여러 가지의 균열요인 중에서 최근들어 열적요인에 해당되는 매스콘크리트의 온도균열 문제가 자주 대두되고 있는 실정이다. (중략)
2001년도 년간 302만 4,000ton의 사용실적을 보이고 전체 콘크리트 말뚝 사용량의 99.5%를 점유하고 있는 PHC 말뚝은 국내에 도입된 1992년이래 약 10년 동안 양적, 질적으로 많은 발전을 거듭하여 왔으며 현재 우리나라의 건축 토목공사용 기초자재로서 없어서는 안될 중요한 위치를 확보하고 있는 것이 사실이다. 1970년대까지 주로 사용되었던 RC 말뚝은 1970년대 후반부터 PC 말뚝으로 대체되었고, 1990년도 초반 생산되기 시작한 PHC 말뚝이 우리나라 콘크리트 말뚝의 주류를 이루어 현재콘크리트 말뚝의 대명사로 자리 매김하며 발전을 거듭하고 있는 것이다. 또한 PHC 말뚝에 사용되는 콘크리트의 압축강도는 800kgf/$\textrm{cm}^2$ 이상이 확보되어야 함으로 콘크리트 공장제품 중에서 보기 드물게 고강도를 요구하고 있으며 고강도화를 위한 제조공정의 품질관리도 높은 수준이 요구되어 우리나라 콘크리트 공장제품의 고강도화와 품질향상에 기여한 정도가 이루 말할 수 없을 정도로 크다고 볼 수 있다.(중략)
메타카올린을 시멘트 치환재로, 잔골재를 폐타이어 잔입자로 일부 치환시킴으로써 건축물 화재시 고강도콘크리트를 폭렬로부터 보호하는 한편, 내부에 배근된 철근의 온도 상승을 억제하는 방법의 검토 및 이들 재료를 혼입한 고강도콘크리트의 기초적 성상에 대하여 검토하였다. 검토 결과 메타카올린은 콘크리트 자체의 내화성을 향상시키며, 고강도콘크리트의 내부 팽창압의 상쇄 기능을 폐타이어 잔입자가 분담할 수 있는 것으로 확인되었다. 세부적으로는 메타카올린을 시멘트에 대해 4$\sim$8%의 중량비로, 폐타이어 잔입자를 0.6$\sim$3 mm의 입도 범위를 사용하며, 잔골재인 모래에 대해 5$\sim$10%의 중량비로 치환하는 것이 고강도콘크리트의 폭렬 방지를 위해 유효한 배합 수준인 것으로 분석되었다.
실내실험으로서 화쇄류 퇴적물의 기초물성을 평가하고, 화쇄류 퇴적물의 혼입율에 따른 콘크리트의 굳지않은 성상 및 강도특성을 평가했다. 그 후, 실기 플랜트 제조실험을 실시해 화쇄류 퇴적물 혼입 콘크리트의 굳지않은 성상, 강도특성, 수축 특성 및 내구특성에 대해 검토했다. 그 결과, 화쇄류 퇴적물의 혼입에 의한 유해한 알칼리 실리카 반응은 발생하지 않았다. 더불어, 화쇄류 퇴적물에 의해 장기재령에 있어서의 강도향상 등의 포졸란 반응의 효과를 기대할 수 있다고 판단된다. 실기 플랜트 제조실험에 있어서도 화쇄류 퇴적물 혼입에 의한 공기량의 변화나 현저한 슬럼프 로스는 발생하지 않았고, 실기 플랜트로의 제조도 아무런 문제는 없다고 판단된다. 한편, 화쇄류 퇴적물을 혼입한 콘크리트의 강도특성, 수축특성 및 내구특성은 보통 콘크리트와 비교해서 동일한 수준으로 평가되었으며, 화쇄류 퇴적물을 혼입한 콘크리트의 경우, 콘크리트의 적절한 온도관리나 적절한 양생방법을 강구하는 것으로 건설재료 분야에 보다 유효하게 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
기존 육상풍력터빈의 리파워링 시 기존 기초를 재사용하기 위해서는 증가된 타워 직경 및 터빈 하중에 맞게 기존 기초를 재설계 및 보강하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 육상풍력터빈의 기초형식 중 가장 널리 사용되고 있는 확대기초의 재사용을 위해 기존 확대기초 위에 새로운 콘크리트 기초부를 증설하는 슬래브 확장 보강방법 및 앵커부 구조디테일에 대해 검토하였다. 그리고 앵커부 구조디테일에 따른 보강된 확대기초의 하중저항성능을 실험적으로 평가하였다. 실험결과, (1) 앵커부 철근 유무에 따라 내력이 30 % 이상 증가하였다. (2) 앵커링에 부착된 Pile-sleeve는 앵커링과 콘크리트 사이의 전단슬립거동을 방지하여 회전강성 증가에 기여하였다. (3) Slab connector는 신?구 콘크리트 분리 방지 및 일체화 거동을 향상시켜 내력 및 변형능력 증가에 기여하였다.
플라이애시가 다량 첨가된 콘크리트, HVFA의 구조 기초 거동을 평가하기 위하여 플라이애시 혼입률과 압축강도를 변수로 하여 탄성계수, 응력-변형률 관계 및 부착강도 실험을 수행하였다. 실험결과에 의하면, 탄성계수는 콘크리트의 압축강도와 플라이애시 혼입률에 어느 정도 영향을 받는 것으로 나타났으며, 극한변형률 역시 기존의 설계식과 다소 차이가 있는 것으로 나타났다. 반면에 HVFAC의 탄성계수 및 부착강도는 일반 콘크리트와의 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.
전단 경간비를 실험 변수로 하여 철근콘크리트 보에 대한 1방향 단조재하의 전단실험을 실시하였다. 실험에 병행하여 실시한 유한요소 해석과 실험결과를 기초로 전단 경간비가 작은 보의 전단내력을 구하는 해석 방법과 주근의 부착작용의 효과를 고려한 crooked main strut과 sub strut으로 구성되는 새로운 매크로 모델을 제안하였다. 그 결과 전단 경간비가 0.75 이하에서 본 연구에서 제안한 매크로 모델이 형성 가능하다는 것과 콘크리트 압축강도의 유효계수를 0.75로 하였을 때 실험 결과와 해석 결과가 가장 잘 일치함을 확인하였다.
최근 자원의 재활용 및 알칼리-골재반응의 대책으로 F/a의 사용이 증가하는 추세이다. 그러나 F/a 치환량 증가에 따른 미연소탄소의 AE제 흡착으로 인하여 공기연행성능이 저하되어, 동결융해 작용에 의한 내구성 저하의 위험성이 고조되고 있다. 따라서 본 연구에서는 F/a 치환량 및 AE제 종류변화에 따른 굳지 않은 콘크리트의 공기연행성능을 분석함으로써 F/a를 다량 사용한 콘크리트의 기포안정성 향상을 위한 기초자료로 제시하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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