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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정란
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 단국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2016
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콘크리트는 현재까지 사용되는 건축재료 중 저렴하고, 취급에 용이하며, 양호한 품질을 지니고 있으며, 시멘트의 화학조성이 지표상의 화학조성과 유사하여 가장 쉽게 얻을 있는 재료 중 하나이다. 하지만 약한 결합력과 낮은 결합에너지로 변형에 취약하여 균열이 발생하게 된다. 균열은 구조물의 내구성, 사용성, 안전성의 저하와 외관의 손상을 가져오며, 유지보수비용이 발생되므로 설계단계에서 수축저감은 필수적이라 할 수 있다.
건조수축 균열 저감을 위해 본 연구에서는 AE제, 감수제, 수축저감제 등을 각각 사용하는 기존연구와 달리 작업의 편리성 향상을 위하여 수축저감제 및 감수제의 혼합 형태인 수축저감형 혼화제(Superplasticizer for Reduction of Shrinkage, 이하 SRS로 칭함)를 이용하였다. SRS의 현장적용 가능성을 고려하여 현재 레미콘사에서 일반적으로 사용되고 있는 콘크리트와 모르타르의 배합으로 계획하였으며, SRS 혼입률 변경과 혼화재 치환에 따른 기초적 실험을 진행하였다. 연구결과를 바탕으로 SRS 혼화제를 이용한 모르타르 및 콘크리트의 물리적 특성 및 수축저감 성능의 평가를 통하여 실용화 가능성에 대한 실마리를 찾고자 한다.
모르타르 실험은 W/B 50%의 1수준에 대하여 결합재비 B:S=1:3 1수준 바인더 종류별 OPC, 플라이애시 10%, 플라이애시 10%와 고로슬래그 미분말 10%, 플라이애시 10%와 고로슬래그 미분말 20% 4수준, SRS 혼입률별 0%, 1%, 2%, 3% 4수준으로 총 16수준으로 계획하였다. 실험결과, 굳지 않은 모르타르에서 SRS 혼입량이 증가할수록 응결시간이 지연 되는 것으로 나타났다. 경화 모르타르 실험에서 압축강도는 고로슬래그 미분말과 SRS 3% 혼입한 배합에서 설계기준강도인 24MPa를 만족하지 못하였다. 길이변화 시험에서는 SRS 혼입률 3%일 때 배합 OPC와 F10에서 강도와 길이변화율 기준에 만족하였다. 하지만 고로슬래그 미분말을 치환한 배합에서는 만족하지 못하였기 때문에 SRS 혼입률 2%가 적정한 혼입률이라고 판단된다.
콘크리트 실험은 W/B 50%의 1수준에 대하여 단위수량 160kg/㎥ 1수준 바인더 종류별 OPC, 플라이애시 10%와 고로슬래그 미분말 20% 2수준, SRS 혼입률별 0%, 1%, 2% 3수준으로 총 6배치로 계획하였다. 그 결과, 콘크리트의 길이변화 시험은 콘크리트 건조수축량 기준을 모두 만족하였지만, 압축강도는 6배합중 SRS2% 혼입한 배합 OS2, F10B20S2 배합이 재령 28일 강도에서 낮은 강도 발현을 보여 설계기준강도에 미치지 못하였다. 건조수축 균열시험에서는 혼화재 치환에 따라 배합 OPC와 F10B20의 균열발생시기가 22.1일의 차이가 발생하였고, SRS 혼입률 2% 배합에서는 재령 56일까지 균열이 발생하지 않았다.
이와 같이 수축저감형 혼화제(SRS)의 혼입률이 증가할수록 모르타르에서 배합 OPC, F10는 3%, F10B10, F10B20은 2%까지 압축강도 및 길이변화율기준에 만족하였다. 콘크리트의 배합 OPC와 F10B20의 SRS 혼입률 2%는 길이변화를 만족하였지만 압축강도 기준에는 부합하지 못하였다.
본 실험은 FA와 BS의 소량치환에 따른 실험결과로서, 추후 혼화재 대량치환에 따른 SRS 혼입률 검토가 선행되어야 할 것으로 사료된다.
건조수축 균열 저감을 위해 본 연구에서는 AE제, 감수제, 수축저감제 등을 각각 사용하는 기존연구와 달리 작업의 편리성 향상을 위하여 수축저감제 및 감수제의 혼합 형태인 수축저감형 혼화제(Superplasticizer for Reduction of Shrinkage, 이하 SRS로 칭함)를 이용하였다. SRS의 현장적용 가능성을 고려하여 현재 레미콘사에서 일반적으로 사용되고 있는 콘크리트와 모르타르의 배합으로 계획하였으며, SRS 혼입률 변경과 혼화재 치환에 따른 기초적 실험을 진행하였다. 연구결과를 바탕으로 SRS 혼화제를 이용한 모르타르 및 콘크리트의 물리적 특성 및 수축저감 성능의 평가를 통하여 실용화 가능성에 대한 실마리를 찾고자 한다.
모르타르 실험은 W/B 50%의 1수준에 대하여 결합재비 B:S=1:3 1수준 바인더 종류별 OPC, 플라이애시 10%, 플라이애시 10%와 고로슬래그 미분말 10%, 플라이애시 10%와 고로슬래그 미분말 20% 4수준, SRS 혼입률별 0%, 1%, 2%, 3% 4수준으로 총 16수준으로 계획하였다. 실험결과, 굳지 않은 모르타르에서 SRS 혼입량이 증가할수록 응결시간이 지연 되는 것으로 나타났다. 경화 모르타르 실험에서 압축강도는 고로슬래그 미분말과 SRS 3% 혼입한 배합에서 설계기준강도인 24MPa를 만족하지 못하였다. 길이변화 시험에서는 SRS 혼입률 3%일 때 배합 OPC와 F10에서 강도와 길이변화율 기준에 만족하였다. 하지만 고로슬래그 미분말을 치환한 배합에서는 만족하지 못하였기 때문에 SRS 혼입률 2%가 적정한 혼입률이라고 판단된다.
콘크리트 실험은 W/B 50%의 1수준에 대하여 단위수량 160kg/㎥ 1수준 바인더 종류별 OPC, 플라이애시 10%와 고로슬래그 미분말 20% 2수준, SRS 혼입률별 0%, 1%, 2% 3수준으로 총 6배치로 계획하였다. 그 결과, 콘크리트의 길이변화 시험은 콘크리트 건조수축량 기준을 모두 만족하였지만, 압축강도는 6배합중 SRS2% 혼입한 배합 OS2, F10B20S2 배합이 재령 28일 강도에서 낮은 강도 발현을 보여 설계기준강도에 미치지 못하였다. 건조수축 균열시험에서는 혼화재 치환에 따라 배합 OPC와 F10B20의 균열발생시기가 22.1일의 차이가 발생하였고, SRS 혼입률 2% 배합에서는 재령 56일까지 균열이 발생하지 않았다.
이와 같이 수축저감형 혼화제(SRS)의 혼입률이 증가할수록 모르타르에서 배합 OPC, F10는 3%, F10B10, F10B20은 2%까지 압축강도 및 길이변화율기준에 만족하였다. 콘크리트의 배합 OPC와 F10B20의 SRS 혼입률 2%는 길이변화를 만족하였지만 압축강도 기준에는 부합하지 못하였다.
본 실험은 FA와 BS의 소량치환에 따른 실험결과로서, 추후 혼화재 대량치환에 따른 SRS 혼입률 검토가 선행되어야 할 것으로 사료된다.
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