The studies on chloride diffusion of concrete have been done so far by many researchers. However, there are few studies on the effects of other attacks, like carbonation, on chloride diffusion properties. In this study, the experiments are carried out focusing on this by varying cement type, water to cement ratio and replacement of fly ash of concrete. The results show that carbonation attacks do not affect greatly chloride diffusion properties of plain concrete, while the different tendencies are exhibited for fly ash concrete. Therefore, it is desirable to consider the effects of carbonation attacks on the chloride diffusion model to predict accurately the penetration of chloride ion fly ash is partially replaced for cement.
The paper explores the potential of applicability of Genetic programming approach (GP), adopted in this investigation, to model the combined effects of five independent variables to predict the mini-slump, the plate cohesion meter, the induced bleeding test, the J-fiber penetration value, and the compressive strength at 7 and 28 days of self-compacting slurry infiltrated fiber concrete (SIFCON). The variables investigated were the proportions of limestone powder (LSP) and sand, the dosage rates of superplasticiser (SP) and viscosity modifying agent (VMA), and water-to-binder ratio (W/B). Twenty eight mixtures were made with 10-50% LSP as replacement of cement, 0.02-0.06% VMA by mass of cement, 0.6-1.2% SP and 50-150% sand (% mass of binder) and 0.42-0.48 W/B. The proposed genetic models of the self-compacting SIFCON offer useful modelling approach regarding the mix optimisation in predicting the fluidity, the cohesion, the bleeding, the penetration, and the compressive strength.
본 연구는 Reject Ash(Rj)를 혼합골재에 프리믹스하여 활용함에 따르는 가능성을 분석한 것이다. 즉, 서로 다른 입자특성의 저품질 잔골재인 석산 B+해사(CSb+SS), 발파석+해사(BS+SS)의 혼합골재에 대한 Rj의 치환율 변화에 따른 시멘트 모르타르의 기초적 특성을 파악하고자 하였다. 실험결과, 먼저 플로는 CSb+SS의 경우 Rj의 치환율이 증가함에 따라 거의 변화가 없었으며, 공기량은 CSb+SS와 BS+SS의 경우 모두 Rj의 치환율이 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 압축강도는 CSb+SS와 BS+SS의 경우 모두 Rj의 치환율이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 혼합골재에 Rj를 5% 정도 치환할 경우에 품질이 양호한 골재를 사용한 경우와 유사한 것으로 판단되며, 5% 이상 치환할 경우에도 콘크리트의 유동성 확보 및 강도증진에 긍정적으로 기여하게 됨을 확인할 수 있었다.
최근 들어 국내의 골재수급문제 때문에 육상모래를 많이 사용하게 되는데 이에 이 논문에서는 잔골재율(S/a) 변화를 통하여 콘크리트에 미치는 유동성과 압축강도에 미치는 영향을 파악하고 이에 플라이애쉬 사용에 따른 영향을 추가적으로 검토하여 70MPa급 고강도 콘크리트를 제조하고자 하였다. 검토결과, 잔골재율 $37{\sim}45%$ 범위에서 잔골재율이 감소할수록 유동성이 증가하였고 S/a=39%에서 최대 강도인 77MPa를 나타내 적정 잔골재율로 판단된다. 또한 플라이애쉬를 시멘트에 대해 20%까지 치환한 경우 사용량이 증가할수록 유동성이 증가하였으며 재령 28일에서 압축강도도 플라이애쉬를 사용하지 않은 경우에 대해 동등이상의 압축강도를 나타내어 시멘트에 대해 $10{\sim}15%$ 치환한 경우가 적정 치환율로 판단된다.
이 연구는 시멘트 모르타르와 폴리올레핀계 합성 섬유의 부착 특성에 미치는 광물질 혼화재의 효과를 평가하였다. 광물질 혼화재로는 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말, 메타카올린을 시멘트 중량의 0%, 5%, 10% 및 15%를 치환하여 구성하였다. 시멘트 모르타르와 폴리올레핀계 합성 섬유의 부착 상호 작용은 dog-bone shape 부착 시험을 수행하여 결정하였다. 폴리올레핀계 합성 섬유의 부착 시험 결과 시멘트 모르타르의 압축강도에 따라 인발 하중은 증가하는 결과를 보여주었다. 또한, 시멘트 모르타르 내에서 폴리올레핀계 합성 섬유의 계면 인성은 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린의 치환율이 증가할수록 증가하였다. 인발 시험 후 폴리올레핀계 합성 섬유 표면의 미세 구조 분석은 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린 치환율에 따른 마찰 저항력을 평가하기 위하여 관찰하였다. 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린 치환율이 증가할수록 폴리올레핀계 합성 섬유 표면에 긁힘 현상이 증가하였다. 또한 계면 인성은 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린에 의해서 유도된 마찰력에 의해서 강화되었다.
급냉 제강슬래그를 재활용하기 위하여 제강슬래그의 치환율을 다양하게 변화시켜 만든 EVA-폴리머 시멘트 모르타르의 기계적강도와 물성에 대하여 조사하였다. EVA-폴리머 시멘트 모르타르 공시체는 폴리머-시멘트비를 5단계(0, 5, 10, 15, 20 wt%), 급냉 제강슬래그의 치환율을 5단계(0, 25, 50, 75, 100 wt%)로 각각 변화시켜 총 25 종류의 공시체를 제작하였다. 공시체의 제 성능을 조사하기 위하여 후레쉬 모르타르의 물-시멘트비, 단위용적중량, 공기량과 경화 공시체의 압축 및 휨강도, 흡수시험, 내열수성시험, 세공분포측정 및 SEM에 의한 미세조직 관찰 등을 실시하였다. 그 결과 급냉 제강슬래그의 치환율이 증가됨에 따라 물-시멘트비는 감소되었으나 단위용적중량은 현저히 증가 되었다. 폴리머-혼화제 및 급냉 제강슬래그의 첨가량 증가에 따라 흡수율은 감소되었으나, 압축 및 휨강도는 현저히 증가되었다. 내열수성시험에 의하여 기계적강도는 현저히 감소되었으나, 세공량과 공극률은 현저히 증가되었다. 전자현미경 관찰에서 내열수시험 전의 조직은 견고하게 융착되어 있었으나 내열수시험 후의 조직에서는 폴리머-혼화제가 분해 또는 열화되어 있는 것을 관찰할 수 있었다.
본 연구는 콘크리트 산업에 있어 자원 고갈, 환경 문제 등을 대처할 수 있는 순환골재의 활용을 촉진하며 순환골재콘크리트의 레미콘 실생산을 위한 기초적 연구로서, 순환골재 사용량에 따른 슬럼프 고정 순환골재콘크리트의 물시멘트비 변화 및 물리적 특성을 실험하고 그 결과를 회귀분석하여 순환골재콘크리트의 압축강도 추정을 위한 단위시멘트량, 순환골재의 사용량, 물시멘트비 등 레미콘 생산 조건을 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 순환골재를 사용한 콘크리트는 목표 슬럼프를 유지하기 위해서는 단위수량 증가가 요구되며, 순환굵은골재보다 순환잔골재의 치환에 더 많은 단위수량의 증가가 필요하였다. 순환잔골재의 치환율은 60%이하는 레미콘 품질기준에 벗어나지 않는 공기량 확보가 가능하였다. 순환골재를 사용한 콘크리트의 압축강도는 순환골재의 치환율이 증가할수록 감소하는 것으로 나타났으며, 특히 순환잔골재를 100% 치환한 경우 압축강도는 25%정도 저하하였다. 순환골재를 사용한 콘크리트의 배합인자에 따른 압축강도의 상관관계를 분석한 결과, 순환잔골재>물시멘트비>공기량 순으로 영향을 미치는 것으로 나타났다.
This study tested 25 lightweight aggregate concrete (LWAC) mixtures using the expanded bottom ash and dredged soil granules to examine the compressive strength gain of such concrete with different ages. The test parameters investigated were water-to-cement ratios and the natural sand content for the replacement of lightweight fine aggregate. The compressive strength gain rate in the basic equation specified in fib model code was experimentally determined in each mixture and then empirically formulated as a function of the water-to-cement ratio and oven-dried density of concrete. When compared with 28-day compressive strength, the tested LWAC mixtures exhibited relatively low gain ratios (0.49~0.82) at an age of 3 days whereas the gain ratios (1.16~1.41) at 91 days were higher than that (1.05~1.15) of the conventional normal-weight concrete. Thus, the fib model equations tend to overestimate the early strength gain of LWAC but underestimate the long-term strength gain. The proposed equations are in good agreement with the measured compressive strength development of LWAC at different ages, indicating that the mean and standard deviation of the normalized root mean square errors determined in each mixture are 0.101 and 0.053, respectively.
High-strength concrete (HSC) generally is made with high amount of cement which may release large amount of hydration heat at early age. The hydration heat will increase the internal temperature of slab and may cause potential cracking. In this study, slab specimens with a dimension of 600 × 600 × 100 mm were cast with concrete incorporating silica fume for test. The thermistors were embedded in the slabs therein to investigate the interior temperature development. The test variables include water-to-binder ratio (0.25, 0.35, 0.40), the cement replacement ratio of silica fume (RSF; 5 %, 10 %, 15 %) and fly ash (RFA; 10 %, 20 %, 30 %). Test results show that reducing the W/B ratio of HSC will enhance the temperature of first heat peak by hydration. The increase of W/B decrease the appearance time of second heat peak, but increase the corresponding maximum temperature. Increase the RSF or decrease the RFA may decrease the appearance time of second heat peak and increase the maximum central temperature of slab. HSC slab with the range of W/B ratio of 0.25 to 0.40 may occur cracking within 4 hours after casting. Reducing W/B may lead to intensive cracking damage, such as more crack number, and larger crack width and length.
OBJECTIVES : This study is to develop the optimum mixing proportions for cement concrete pavement with using recycled aggregates. METHODS : The mixture varied recycled coarse aggregates content from 50 % to 100 % to replace the natural coarse aggregates by weight. Tests for fundamental properties as a cement concrete pavement were conducted before and after hardening of the concrete. RESULTS : It was found that the variation in the amount of the recycled aggregate affected the compressive and flexural strength development, as well as the chloride ion penetration resistance. As the amount of the recycled aggregate content increased the compressive and flexural strength and the resistance to chloride ion penetration decreased. However, the resistance to freeze-thaw reaction was affected significantly. In addition, the gradation of the aggregate became worse and hence so did the coarseness factor as the recycled aggregate amount increased. CONCLUSIONS : The fundamental properties of the concrete with recycled aggregate does not seem to be appropriate when the recycled aggregate quality is not guaranteed up to a some level and its replacement ratio is over 50%. The optimized gradation of the aggregates should also be sought when the recycled aggregate is used for the cement concrete pavement materials.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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