• Title/Summary/Keyword: early ages (of concrete)

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가변 온도 양생 방법을 이용한 콘크리트 성숙도 (Maturity)의 실험적 고찰 (Concrete Maturity Method Using Variable Temperature Curing: Experimental Study)

  • 김태완;김광수;한경봉;박선규;오석민
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.693-700
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    • 2007
  • 성숙도는 콘크리트의 강도발현에 대한 시간과 온도의 효과를 산정하는데 사용된다. 이 논문의 목적은 변화하는 양생 온도가 성숙도 개념을 이용하여 보통 강도와 고강도의 강도발현에 어떻게 영향을 미치는지 보이는 것이다. 보통 강도콘크리트에 대한 실험 결과에서 변화하는 양생 온도의 최고점 시간이 달라짐에 따라 강도발현의 교차 (cross-over)효과가 나타난다. 그러나 이 교차 효과는 콘크리트의 실제 재령이 온도를 고려한 등가 재령 (equivalent age)로 전환된 이후에는 찾아보기 힘들다. 다른 말로 표현하자면, 기존의 성숙도는 양생 온도의 최고점에 대응하는 시간의 변화에는 민감하지 않으나 그 양생 온도 최고점의 크기에는 민감하다. 고강도콘크리트에 대해서는 그 결과가 결론을 내리기가 쉽지 않다. 보통강도콘크리트에 대한 실험 결과는 기존의 성숙도가 후기 강도에 대해 초기양생 온도에 대한 효과를 고려하지 못한다는 제한을 언급한 ASTM과 동일함이 있다. 그래서 이 연구는 향상된 콘크리트 성숙도에 대한 기초로서 사용될 것이다.

Effect of accelerators with waste material on the properties of cement paste and mortar

  • Devi, Kiran;Saini, Babita;Aggarwal, Paratibha
    • Computers and Concrete
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    • 제22권2호
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    • pp.153-159
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    • 2018
  • Accelerators are used to speed up the construction by accelerating the setting time which helps in early removal of formwork thus leading to faster construction rate. Admixtures are used in mortar and concrete during or after mixing to improve certain properties of material which cannot be achieved in conventional cement mortar and concrete. The various industrial by products make nuisance and are hazardous to ecosystem as well. These wastes can be used in the construction industries to reduce the consumption of cement/aggregates, cost; and save the energy and environment by utilising waste and eliminate their disposal problem as well. The effect of calcium nitrate and triethanolamine (TEA) as accelerators and marble powder (MP) as waste material on the various properties of cement paste and mortar has been studied in the present work. The replacement ratio of MP was 0-10% @ 2.5% by weight of cement. The addition of calcium nitrate was 0% and 1%; and variation of addition of TEA was 0-0.1@ 0.025% and 0.1-1.0@ 0.1% by weight of cement. On the basis of setting time, some mix proportions were selected and further investigated. Setting time and soundness of cement paste; compressive strength and microstructure of mortar mix of selected mix proportions were studied experimentally at 3, 7 and 28 days aging. Results showed that use of MP, calcium nitrate, TEA and their combination reduced setting time of cement paste for all the mixes. Addition of calcium nitrate increased the compressive strength at all curing ages while MP and TEA decreased the compressive strength. The mechanism of additives was discussed through scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analysis of the specimens.

초고강도 강섬유 보강 시멘트 복합체의 건조수축에 관한 연구 (Drying Shrinkage of Ultra High Strength Steel-Fiber Reinforced Cementitious Composites)

  • 강수태;조창빈;박종섭;류금성;김성욱;김병석
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.737-740
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    • 2008
  • UHSFRC(Ultra High Strength Steel-Fiber Reinforced Cementitious Composites)를 구조부재에 적용할 경우, 시공성능 및 내하성능에 있어서 탁월한 효과가 있을 것으로 예상된다. 하지만 부배합의 특성 상 수축 및 크리프와 같은 장기거동 특성에 대해서는 구조부재 적용에 있어 장해요인으로 인식되고한다. 따라서 UHSFRC를 구조부재에 적용할 경우 건조수축 및 크리프 변형 등 장기거동에 대한 검토가 반드시 필요할 것이다. 본 연구에서는 UHSFRC의 건조수축 특성에 대한 분석결과를 나타내었다. 초기 노출재령에서 상대적으로 빠르게 발생하는 UHSFRC의 건조수축 특성과 재료의 치밀한 조직 구성으로 인해 수분의 이동이 훨씬 느리게 발생하는 점 등으로 인해 국내 설계기준에서 제시하고 있는 건조수축모델을 UHSFRC에 적용할 경우, 수축거동 특성을 정확하게 반영하지 못하는 것으로 나타났으며, 따라서 일반 콘크리트와는 다른 UHSFRC의 수축특성을 반영한 건조수축 모델을 제안하였다.

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골재 지역 특성이 불분명한 콘크리트의 탄산화 속도 및 강도 상관성 (Relationship between Carbonation Rate and Compressive Strength in Concrete with Unclear Local Aggregate Qualities)

  • 남진원;김형기;권성준
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.246-253
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    • 2024
  • 혼화재(슬래그 미분말 또는 플라이애시)를 혼입한 콘크리트가 재령 초기에 촉진 탄산화 실험에 노출될 경우, 수화반응과 포졸란 반응, 그리고 탄산화 반응이 동시에 발생하므로 매우 복합한 탄산화 거동이 발생한다. 특히 골재의 품질이 좋지 못한 경우에는 강도 특성과 탄산화 거동 특성이 명확하지 않다. 본 연구에서는 정보가 명확하지 않은 3개 산지 골재(A, B, C)를 대상으로 3 수준의 배합강도 등급 (24 MPa, 27 MPa, 30 MPa)의 콘크리트 시편을 제조하였다. 재령 7일과 28일 압축강도 실험을 수행하였으며, 촉진 탄산화 실험을 8주간 수행하여 탄산화 속도계수를 도출하였다. 도출된 압축강도, 탄산화 속도계수를 각 배합특성 및 골재특성을 고려하여 상관성을 분석하였다. 또한 국내 탄산화 설계식을 이용하여 목표 내구수명에 따른 최소 피복두께를 도출하였으며, 탄산화 설계의 변수(방향계수 및 유효 물-결합재 상수)의 보완 필요성을 제시하였다.

급속 촉진 탄산화 시험을 통한 플라이애쉬 콘크리트의 탄산화 특성 연구 (A Study on the Carbonation Characteristics of Fly Ash Concrete by Accelerated Carbonation Test)

  • 최성;이광명;정상화;김주형
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.449-455
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    • 2009
  • 최근 각종 산업화에 따른 탄산가스 배출량의 증가는 철근콘크리트구조물의 탄산화를 촉진시켜 구조물의 내 구성을 저하시키고 있다. 이미 선진 각국에서는 탄산가스 증가량을 고려하여 철근콘크리트구조물의 탄산화에 관한 안 전 관리 대책을 마련하고 있지만 현재까지도 실 구조물의 탄산화를 정확하게 예측하기 어렵고 탄산화 측정하기 위해서 는 많은 시간과 노력이 소요된다. 최근에 개발된 급속 촉진 탄산화 시험은 대기 중 $CO_2$농도를 100%로 하여 보다 신속 하게 탄산화 시험 결과를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 플라이애쉬 콘크리트의 탄산화 특성을 알아보기 위하여 기존 에 주로 사용된 촉진 탄산화 시험과 급속 촉진 탄산화 시험에 의한 탄산화 결과를 비교, 분석하였다. 또한 장기재령에 서 플라이애쉬 콘크리트의 탄산화 특성을 알아보기 위하여 급속 촉진 탄산화 시험을 이용하여 재령 180일의 콘크리트 시편의 탄산화 실험을 수행하였다. 그 결과 플라이애쉬 콘크리트는 초기재령에서 탄산화에 다소 취약하였지만, 장기재 령에서는 OPC에 비하여 탄산화 저항성이 향상됨을 알 수 있었다.

초고성능 콘크리트의 자기수축 특성 (Autogeneous Shrinkage Characteristics of Ultra High Performance Concrete)

  • 김성욱;최성;이광명;박정준
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.295-301
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    • 2011
  • 최근 고성능 감수제, 실리카 퓸과 강섬유 등을 사용하여 제조한 초고성능 콘크리트(UHPC)의 사용이 전 세계적으로 증가하고 있다. UHPC는 강도가 높을 뿐만 아니라 조직이 치밀하여 내구성 측면에서도 우수한 성능을 갖고 있지만 W/B가 낮고 단위 시멘트량이 많기 때문에 초기 수화열과 자기수축이 많이 발생하여 재령 초기에 균열 발생 위험성이 높아지게 된다. UHPC의 초기 수축균열은 수축 저감제 및 팽창재의 자기수축 보상 효과에 의하여 제어할 수 있다. 이 연구에서는 수축 저감제 및 팽창재를 혼입한 UHPC의 초음파 속도를 측정하여 재령 초기 강성 변화를 추정하였고, 수축 실험을 통하여 수축 저감제 및 팽창재가 UHPC의 자기수축에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 UHPC의 자기 수축 실험 결과로부터 자기수축 예측 모델의 재료 상수를 결정하였다. 결론적으로 수축 저감제 및 팽창재를 혼입함에 따라 UHPC 강성이 신속하게 발현되며, 자기수축 저감에 효과가 있음을 알 수 있었다.

대량치환 슬래그 시멘트의 초기강도에 미치는 Na2CO3의 영향 (The Effects of Na2CO3 on Early Strength of High Volume Slag Cement)

  • 김태완;함형길
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.349-356
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    • 2016
  • 본 연구는 다양한 농도의 탄산나트륨($Na_2CO_3$)로 활성화된 대량치환슬래그 시멘트(HVSC)의 초기강도 향상에 관한 연구이다. 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)에 대해 고로슬래그 미분말(GGBFS)을 질량의 50에서 90% 치환하였고, 페이스트 믹싱전에 건조한 분말재료를 서로 섞어 두었다. $Na_2CO_3$는 전체 결합제(binder, OPC+GGBFS) 중량의 0, 2, 4, 6, 8 그리고 10%를 혼합하였다. 모든 배합의 물-결합재 비(w/b)는 0.45로 일정하게 하였다. 압축강도, 초음파속도(UPV), 흡수율 그리고 XRD를 초기재령(1일과 3일)에서 실시하였다. V5(50% OPC + 50% GGBFS), V6(40% OPC + 60% GGBFS) 그리고 V7(30% OPC + 70% GGBFS) 시험체에서는 6% $Na_2CO_3$에서, V8(20% OPC + 80% GGBFS)과 V9(10% OPC + 90% GGBFS) 시험체에서는 10% $Na_2CO_3$에서 최고강도가 나타났다. UPV와 흡수율은 압축강도 특성과 유사한 경향을 나타내었다. XRD 분석결과 수화반응생성물질은 CSH 그리고 calcite($CaCO_3$)가 나타났다. 이러한 결과를 볼 때 HVSC 페이스트의 초기강도에는 $Na_2CO_3$의 혼합이 $Na_2CO_3$를 혼합하지 않은 경우와 비교하여 더 좋은 결과를 나타내었다.

GGBFS를 혼입한 콘크리트의 재령에 따른 강도 및 염소이온 침투 저항성 (Strength and Resistance to Chloride Penetration in Concrete Containing GGBFS with Ages)

  • 박재성;윤용식;권성준
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.307-314
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    • 2017
  • 콘크리트는 경제적이고 내구성을 가진 건설재료지만, 염해에 노출될 경우 내부 철근부식으로 인한 성능저하를 나타낸다. 콘크리트로 침투하는 염화물 이온은 수화물의 생성, 공극률 감소 등으로 인해 감소하게 되며, 주로 시간에 따라 감소하는 염화물 확산계수를 통하여 염화물 거동이 구현되고 있다. 본 연구에서는 고로슬래그 미분말(GGBFS: Ground Granulated Blast Furnace Slag)과 보통포틀랜트 시멘트(OPC: Ordinary Portland Cement)를 사용한 고성능 콘크리트를 대상으로 염화물 확산계수, 통과전하, 강도를 재령효과를 고려하여 평가하였다. 이를 위해 물-결합재비를 3가지 수준(0.37, 0.42, 0.47), 치환률을 3가지 수준으로 (0%, 30%, 50%)를 고려한 콘크리트를 제조하였으며, 28일 및 180일 재령에 따라 시험을 수행하였다. OPC를 사용한 콘크리트에서는 물-결합재비가 낮은 배합에서 염화물 확산이 감소하였으며, GGBFS를 50% 혼입한 배합에서는 물-결합재비가 높은 경우 염화물 확산성이 크게 감소하였다. 28일 재령에서 GGBFS 치환률이 50%인 경우 강도의 증가보다 빠르게 염화물 확산계수와 통과전하의 감소가 평가되었으며, 이는 초기재령에서도 효과적으로 염화물 침투에 저항할 수 있음을 나타낸다.

인공경량골재 콘크리트의 수분이동 특성에 관한 연구 (A Study on Moisture Transport of Artificial Lightweight Concrete)

  • 이창수;최상현;박종혁;김영욱
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권4A호
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    • pp.373-384
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    • 2009
  • 다공성 경량골재의 사전흡수수에 따른 콘크리트 수축 저감 효과의 정량적 평가와 부등수축해석모델 상수 제공을 위한 첫번째 단계로서, 수분이동모델을 설정하고 이에 따른 수분이동 특성상수인 유효수분확산계수, 수분용량, 습도공급도, 습도소모도를 물-결합재비, 골재 종류를 변수로 하여 측정하였다. 콘크리트 내, 외부 습도차에 의한 정상상태에서의 유효수분확산계수는 물-결합재비가 낮을수록 낮은 값을 나타내었으며 동일한 물-결합재비인 경우 일반골재를 사용한 배합이 경량골재를 사용한 배합보다 낮은 유효수분확산계수값을 나타내었다. 콘크리트 내 수분의 저장 능력 즉, 수분용량을 산정하기 위해 9가지 습도에서 콘크리트의 수분량을 측정하였으며 경량골재를 사용한 배합이 일반골재를 사용한 배합보다 모든 습도조건에서 수분량이 크게 나타났다. 일반 대기환경 습도 50% 이상 조건에서 적용할 수 있는 경량골재의 습도공급도를 측정하여 정량화 하였으며, 경량골재에서의 수분 방출량은 주변 습도에 반비례하고 시간에 비례하는 뚜렷한 경향을 나타내는 지수함수의 형태로 설정하였다. 시멘트 수화 자기건조에 의한 수분의 내부소모에 따른 콘크리트 내 습도소모도를 측정하였으며, 측정결과 물-결합재비 0.3의 경우 7~10일 이내의 초기재령에서 약 10% 내외의 급격한 습도감소를 나타내었으며 물-결합재비 0.4, 0.5의 경우 완만한 형태로 약 5%, 1% 내외의 습도 감소를 나타내었다.

Effect of low-calcium fly ash on sulfate resistance of cement paste under different exposure conditions

  • Zhang, Wuman;Zhang, Yingchen;Gao, Longxin
    • Advances in concrete construction
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    • 제7권3호
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    • pp.175-181
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    • 2019
  • Low-calcium fly ash (LCFA) were used to prepare cement/LCFA specimens in this study. The basic physical properties including water demand, fluidity, setting time, soundness and drying shrinkage of cement/LCFA paste were investigated. The effects of curing time, immersion time and wet-dry cycles in 3% $Na_2SO_4$ solution on the compressive strength and the microstructures of specimens were also discussed. The results show that LCFA increases the water demand, setting time, soundness of cement paste samples. 50% and 60% LCFA replacement ratio decrease the drying shrinkage of hardened cement paste. The compressive strength of plain cement specimens decreases at the later immersion stage in 3% $Na_2SO_4$ solution. The addition of LCFA can decrease this strength reduction of cement specimens. For all specimens with LCFA, the compressive strength increases with increasing immersion time. During the wet-dry cycles, the compressive strength of plain cement specimens decreases with increasing wet-dry cycles. However, the pores in the specimens with 30% and 40% LCFA at early ages could be large enough for the crystal of sodium sulfate, which leads to the compressive strength increase with the increase of wet-dry cycles in 3% $Na_2SO_4$ solution. The microstructures of cement/LCFA specimens are in good agreement with the compressive strength.