This paper presents a study on the selection of optimal mix proportions for producing lightweight pre-foam concrete as a substitute for Autoclaved Lightweight Concrete (ALC) without the accelerated curing. The study was conducted using a rapid hardening binder made from by-products of the steel industry as the primary raw material. The experimental results established the optimal mix proportions, which included retarder content, water/binder ratio, foam content, and fiber inclusion amount, for the production of lightweight foam concrete. The optimal mix proportion was determined to have a retarder content at the minimum amount required to secure the working time, W/B of 35%, a foam content limited to 65% or less, and a fiber inclusion amount of 0.05% or less.
Autoclaved lightweight concrete (ALC), also known as autoclaved aerated concrete (AAC), is a lightweight, precast building material that simultaneously provides structure, insulation. ALC is a unique building material. Because of its cellular nature, it is lightweight, self-insulating, as well as sound and fireproof. ALC products include blocks, wall panels, floor and roof panels, and lintels. Recently, the use of ALC has became increasingly popular. However, ALC have high water absorption, low compressive strength and popout the origin of the low surface strength in its properties. Thus, this study is to improve the fundamental strength by controls of increasing of admixtures and chemical reactants. Admixtures make use of meta kaolin and silica fume, chemical reactants make use of sodium silicate and sodium hydroxide. From the test result, the ALC using admixtures and chemical reactants have a good fundamental properties compared with plain ALC. These good fundamental properties is caused by the admixtures and chemical reactants of ALC by the reason of the micro filling effect and chemical binding of C-S-H gel, tobermolite and quartz.
Autoclaved Lightweight Concrete(ALC) features such as a high performance insulation, the fire resistance, the advantage of easy handing construction, and lightweight panels applied the curtain wall system. ALC materials are certified as non-toxic environmental and eco-friendly productions. But ALC external panels mixed with blast furnace slag pounder and silica fume have to be coated with a stucco compound or plaster because of resisting the ambient environment. This study is that mixing tests to evaluate a performance analysis of exterior paints to be make-up pigments(organic or inorganic) coated with panel surface. Testing compared by KS F 2476; flow test, KS F 2426; compression strength test, KS F 2762; bond strength test. In results, the case of the inorganic binder, ratio of alumina cement : anhydrite is 90:10 to 80:20 at the highest level of intensity. In the case of the organic binder, adhesive strength rating at surface of ALC, the pullout strength is below 0.5 $N/mm^2$ but the normal concrete is over 2.0$N/mm^2$. A contents ratio of EVA resin is more than 3% and then bond strength is effectively.
본 논문에서 제시된 스터드-런너 골조형 벽체시스템은 일반구조용 각형강관(열간성형강)을 구조부재로 사용하여 벽체를 구성하고, 수평부재인 런너에 의해 보강되어 있기 때문에 스틸하우스와 비교하여 단위벽체의 내력성능 증가 및 좌굴에 대한 효율적 거동을 기대할 수 있으며, 또한 경량기포콘크리트를 충전함으로써 차음성능 및 단열의 효과를 기대할 수 있다. 이와 같은 시스템을 중 저층(3~5층)규모의 공동주택 및 사무실건물에까지 적용하기 위해, 런너의 설치간격과 경량기포콘크리트의 타설효과를 변수로 하여 실제규모의 단위벽체를 시험체로 제작하여 연직하중 및 수평하중에 대한 내력성능평가가 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 경량기포콘크리트의 타설효과를 고려하여 연직하중에 대한 축내력성능평가와 수평하중에 대한 전단내력성능평가를 통해 스터드-런너 골조형 벽체시스템의 구조적성능을 분석하고자 한다.
ALC(Autoclaved lightweight concrete) 제조공정 중에서 예비양생이 완료된 반 경화제품(cake)인 상태에서 탈형을 실시할 때 적절한 탈형 시기가 지난 후에 탈형을 하게 되면 보습력이 떨어지고 절단 시 피아노선이 절단되어 제품에 균열이 발생할 우려가 있다. 이에 본 연구에서는 탈형 시기의 관리기준이 되는 경도(hardness)에 관한 예측을 하기 위해 관련된 변수들 간에 상호관련성을 찾고자 다중회귀분석(multiple regression analysis)을 이용한 연구를 진행하였다. ALC 제조공정의 V/T(Vibration Time)대기, V/T동작, 발포 높이, 경화시간, 타설 온도, Rising, C/S비의 독립변수(Independent variables)들이 종속변수(Dependent variables)인 경도(hardness)에 어떠한 관련성이 있는지를 다중 회귀분석을 이용한 연구를 진행하였다.
According to the survey results of the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs in the end of December 2011, the residential buildings was reported as 67.3% of 4,529,464 buildings. Reflected in the national energy policy, the residential building is expected that greater energy savings. To have realized the Passive House Project used the Autoclaved Lightweight Concrete(ALC) material on exterior wall, we take advantage of a very large energy savings. Therefore, this study investigate the patent documents of three major companies, SUMITOMO, CLION, ASAHI KASEI, in Japan. and analyze technical flow and benchmarking patent. As a result, the Sliding method or the Rocking method of ALC panels how to install is to be superior to high-performance drift and safety by a earthquake. And the embedded anchor in panel needs to improve the shape and the strength of bearing. Thus installation technology of the ALC exterior wall investigated in japanese patent documents is expected to the fastening units and anchors.
These materials in architecturally glass or metal have weaknesses such as inadequate insulating quality, combustibility and toxic gases in fires substance. However, Autoclaved Lightweight Concrete(ALC) has excellent thermal insulation properties and seem to possess the superb insulating quality as substitute of existing exterior materials. This research is to compare experimentally to the kind of the strength properties of ALC materials which mixed with blast furnace slag pounder and silica fume. For the purpose of increasing the strength, the plastic states of ALC evaluate the physical characteristics as microstructure and strength according to various specific gravity. According to the quicklime quantity the compressive strength is proportionate depend on the absolute dried specific gravity. When not putting in 10% quicklime, the compressive strength appeared most lowly with 14.0MPa. When putting in the quicklime, the strength appeared higher with 15.1MPa. And strength of specimen containing 2.25% silica fume is 15.6MPa increased 10.3% than reference specimen 14.0MPa.
ALC는 경량이며 단열 및 차열 등의 성능이 우수한 반면 낮은 강도로 인한 모서리부의 취성파괴가 발생하기 쉬우므로 운반 및 취급 시 상당한 주의를 요구한다. 본 연구에서는 ALC의 물리적 성능개선을 위해 메타카올린 및 실리카퓸 등의 혼화재나 규석 분말 및 석고의 혼입율을 조절하여 제조한 ALC의 성능을 평가하였다. 연구결과 메타카올린이나 규석 분말의 혼입율이 18%인 경우 강도의 개선이 현저하였다. 이와 같은 결과는 공극의 충전효과에 의한 것으로 강도는 개선되나 밀도가 증가하므로 밀도를 낮추면서 강도를 개선할 수 있는 배합이나 제조법에 대한 연구가 필요하다.
This is the experimental study on the functional property of the light-weight concrete according to the mineral composite. According to the increase of the functional mineral, Autoclaved light-weight concrete (ALC) have a effect of high far infrared ray, deodorization, anion and change of chromaticity on D65 of light source. Compressive strength and change of specific gravity by foaming of Mixed Slurry in accordance with additive rates and Water. It chracterizes surface by SEM, chemical component and crystallization by XRD, XRF. the results of this experiment studied influences of ALC by functional minerals.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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