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高流動콘크리트의 製造에 關한 實驗的 硏究 원문보기
An Experimental Study on the Manufacturing of High Workable Concrete

  • 저자

    崔鎭滿

  • 학위수여기관

    수원대학교

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    建築工學科

  • 지도교수

  • 발행년도

    1994

  • 총페이지

    xv, 172 p.

  • 키워드

    고유동 콘크리트 제조;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T8953487&outLink=K  

  • 초록

    현대사회를 구성하는 가장 기본적인 구조의 하나로 복잡하고 다양한 사회구조를 둘러싸고 있는 철근콘크리트 구조물은 1980년대초 日本에서 철근콘크리트의 구조물의 염분에 의한 철근의 부식, 알칼리 골재반응에 의한 피해 등 철근콘크리트 구조물의 내구성 저하가 크게 사회문제로 대두되었고 콘크리트 구조물이 신뢰성이 상실되는 내구성 신화의 붕괴가 일어났다. 이에 콘크리트의 신뢰성 회복을 위한 연구안들이 제창되었고 특히 콘크리트 기술분야에 있어서 콘크리트 구조물의 내구성이 시공자의 다짐작업에 의해 좌우되는 것을 막기 위하여 日本 東京大學의 岡忖 교수에 의해 다짐이 필요없는 고성능콘크리트(High Performance Concrete)가 개발되었다. 고성능콘크리트(High Performance Concrete)는 종래의 콘크리트에 비하여 고강도, 고내구성, 고시공성을 갖춘 콘크리트로서 특히 높은 시공성을 지닌 이것은 일본에서는「높은 변형성과 높은 분리저항성을 동시에 가지는 것으로 다짐불요의 자기충전을 지닌 콘크리트」로 표현되고 있다. 이러한 고유동콘크리트의 연구보고 및 시공실적은 국외에서는 다양하게 이루어지고 있으나 아직 국내에서는 아직 미진한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내 및 국외에서 제조, 판매되고 있는 재료로써 슬럼프플로우 60 ∼70㎝고유동성을 가지며 재료분리를 하지 않는 다짐불요의 고유동콘크리트 배합 및 평가방법을 제시하고 그 충전성을 확인하여 고유동콘크리트의 개발 및 실용화에 그 목적을 두고 다음과 같은 연구를 실시하였다. 제1단계는 결합재 및 혼화제의 종류에 따른 고유동콘크리트의 배합을 결정하고 그 성상을 비교 분석하여 고유동콘크리트를 제조하기 위한 배합재료의 검토을 실시하였다. 결합재의 종류로는 보통포틀랜드시시멘트, 고로시멘트, 플라이애쉬, 고로슬래그미분말의 4가지로 하고 혼화제로서는 국내시판의 고성능감수제, 국외산의 고성능AE감수제, 그리고 공기연행제(AE제)를 사용하여 결합재에 따른 고유동콘크리트의 배합을 결정하고 프레쉬 및 경화콘크리트의 압축강도를 각 수준별로 비교분석하였다. 제2단계는 제1단계에서 실시한 결합재에 따른 고유동콘크리트의 물성을 검토한 결과를 기본으로 물결합재비 34%, 36%, 42%, 44%, 50%수준에서의 고유동콘크리트의 배합을 결정하였다. 특히, 결합재로서는 1단계에서 행한 결과 가장 적절하다고 판단된 고로시멘트를 사용하였다. 제3단계에서는 아크릴판을 부착한 EURO거푸집 모델을 제작하여 충전콘크리트로서 고유동콘크리트의 충전성을 검토하고 여기에 부가하여 슬럼프 18㎝의 AE콘크리트와 슬럼프 21㎝의 AE콘크리트 및 유동화콘크리트를 거푸집 모델에 타설하여 고유동콘크리트와의 그 충전성능을 비교하였다. 또한 고유동콘크리트의 경화물성중 압축강도의 경향도 알아보았다. 이상의 실험결과로서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 결합재의 종류에 따른 고유동콘크리트이 배합 (1) 고로슬래그미분말을 사용한 콘크리트 또는 고로시멘트를 결합재로 한 콘크리트가 유동성 및 재료분리 저항성에서 다른 배합조건의 콘크리트보다 우수하다는 것을 알았다. (2) 고성능감수제를 첨가한 경우가 고성능AE감수제를 첨가한 경우보다 유동성 및 재료분리저항성이 우수하고 강도가 높은 결과를 보이므로 고강도, 고품질(내구성)측면에 유리하다고 판단된다. (3) 본 실험에서 제작한 고유동콘크리트의 시간의 경과에 따른 유동성손실이 크므로 이에 대한 적절한 대책이 강구되어야 할 것으로 사료된다. (4) 결합재의 종류에 따른 고유동콘크리트의 압축강도 결과는 고로시멘트3계(BC) 및 보통포틀랜드시멘트계(NC)의 모든 경우 28일재령에 300㎏/㎠이상의 높은 강도를 보였다. 2) 고로시멘트를 사용한 고유동콘크리트의 기본배합 (1) 물결합재비가 높을수록 유동성은 우수하나 점성이 떨어져 재료분리가 일어나기 쉽다. 따라거 44%이상의 물결합재비의 경우에는 점성을 증진시킬 필요가 있다. (2) 점성증진을 위해 증점제를 사용한 물결합재비 50%의 경우에는 공기량이 측정범위를 넘는 측정이 불가능한 결과를 보여 공기연행제를 사용하지 않는 배합이 요구된다. (3) 물결합재비 42%이상의 배합조건에서는 슬럼프플로우 값이 65㎝를 넘어선 경우에는 재료분리의 경우를 보이는 경향이 있음을 알 수 있다. (4) 고성능감수제 R100을 사용한 결과 경시별 슬럼프플로우 손실이 커 이에 대한 해결이 절실하다. 3) 혼화제의 종류에 따른 고유동콘크리트의 배합 (1) 고로시멘트를 사용한 콘크리트의 유동성이 보통포틀랜드시멘트를 사용한 콘크리트보다 우수하다는 것을 알 수 있다. (2) 낮은 물결합재비(36%이하)의 콘크리트가 높은 물결합재비(42%)이상의 콘크리트보다 유동성의 지속 및 점성이 뛰어나고 철근 간극통과성도 양호한 결과를 보였다. (3) 고성능AE감수제를 첨가한 경우가 고성능감수제를 첨가한 경우보다 유동성은 뛰어나나 점성이 떨어지는 것을 알 수 있다. (4) 본 실험에서 사용한 혼화제중 국내산 고성능AE감수제 P의 경시별 슬럼프플로우 변화가 적은 것을 알 수 있어 그 활용이 기대된다. (5) 본 실험에 사용된 25㎜의 굵은골재의 최대칫수를 20㎜로 조절할 필요가 있다고 판단된다. (6) 혼화제의 종류에 따른 7일, 28일 재령에서의 고유동콘크리트의 압축강도는 고성능감수제를 첨가한 경우가 고성능AE감수제를 첨가한 경우보다 높은 강도 발현을 보였다. (7) 국내산 재료로서 배합된 고성능AE감수제 P를 첨가한 경우의 고유동콘크리트의 압축강도가 국외산 고성능AE감수제를 첨가한 경우(RS, RN, RHS)와 동등한 수준의 강도를 발현하고 오히려 그 이상의 강도발현을 보이고 있다. (8) 국내산 재료로서 고유동콘크리트의 제조활용이 가능하다는 것을 알 수 있다. 4) 거푸집 축소모델을 이용한 고유동콘크리트의 충전성 평가 (1) 슬럼프 18㎝의 AE콘크리트의 충전은 양쪽 끝단의 2방향에서의 타설과 60sec동안 진동다짐에 의해 충전되었다. (2) 슬럼프 21㎝의 AE콘크리트와 슬럼프 21㎝의 유동화 콘크리트는 양쪽끝단의 2방향에서의 타설과 Vibrator를 사용하지 않고 충전되었다. (3) 고유동콘크리트의 충전은 36%, 42%, 50%의 모든 경우 Vibrator를 사용하지 않고 한쪽 끝단에서의 타설만으로도 매우 빠른 속도로 충전되는 우수한 충전성상을 보였다. (4) 고유동콘크리트의 충전시 콘크리트의 타설량이 많아짐에 딸 유동속도로 증진되어지고 충전속도도 빨라졌다. 이는 액성에 가까운 고유동콘크리트의 특성으로 인해 자중에 의한 측압이 커져 콘크리트의 유동성 및 충전성이 증가된 결과로 판단된다. (5) 고유동콘크리트 경화체의 거푸집 탈형은 슬럼프 18㎝, 21㎝의 AE 및 슬럼프 21㎝의 유동화콘크리트 경우에 비하여 1일 정도 늦어진 2일후에야 탈형을 할 수 있는 경화지연의 현상을 보였다.


    The purpose of this study is to develop High Workable Concrete, which can fill in every corner of forms without any vibrators. In order to place heavy reinforced concrete are fabricated and shape of cross section is complicated, concrete should have segragation resistance and high flowability. Defect such as honeycomb and segregation caused by poor skill in construction works which means the insufficient vibration or the overvibration but it is difficult to place concrete without segregation nor honeycombing under usual labor condition. For that reason, the High Workable Concrete without using any vibrators proposed practical solutions for durable and reliable concrete structures. Based on that background this study was carried out experimental study to offer the mixing table of High workable Concrete and its materials by domestic materials. This study is consisted of 9 chapters in total as follows; The chapter I is written down about the defenition, the concepts, the background and purpose of this study. The chapter II is refered to past studies in relation to the state of High Performance Concrete in Japan, the mechanism of fresh concrete and using materials for High Performance Concrete. The chapter III are described the evaluation method of High Performance Concrete. The chapter IV is summarized to report which is experimented to find the mix proportion of High Workable Concrete. The contents of this experiment is the binder of concrete, such as Ordinary Portland Cement, fly ash, blast furnace slag and blast furnace slag cement were mixed with the addition of admixtures. The admixtures was used domestic commercial superplasticizer and High range water reducing AE agent made in aboard. Then, the evaluation of fresh concrete was tested their flowability and segregation resistance using slump flow tester and L type flow tester. From this experimental study, High Workable Concrete can be made along with superplasticizer but the slump-loss of concrete is so large measure should be made. The results of compressive strength at an age of 28days were more than 300㎏/㎤ in all cases. The chapter V is concerned with finding the basic mix design of High Workable Concrete. Used for materials are blast furnace slag cement as binder and I kind of domestic commercial superplasticizer (R1000) as admixtures and a small amount of viscosity agent to incresing viscosity in W/B 50%. There have been 5 levels of mix design in which the water-binder ratio has been carried out; 34%, 36%, 42%, 50%. It was performed that V funnel test for the passing capacity of steel bars and slump flow test, L type test for evaluating flowability. For this experiment, it was decided that the mix proportion table of High Workable Concrete but the rate of loss of workability is high rate. Therefore, It feels strongly the necessity of its solution method. The aim of the chapter VI is to find the High Workable Concrete which has not so large slump-loss with time using blast-furnace cement and High range water reducing agent. Normal Portland cement and blast-furnace was used as binders and water-binder ratio were ranging from 34% to 50%. 2 kinds of domestic commercica superplasticizer and 1 kind of domestic and 3 kinds of foreign-brand High range water reducing AE agent were used. As the evaluation method of fresh concrete slump flow test, L type flow test were performed to flowability and V funnel test, L type flow test with vertical steel bars, Box type test with a mesh of reinforcing bars were carried out evaluating the passing capacity under the steel bars. The results show that the blast-furnace cement was much higher flowability than Normal Portland cement and domestic High range water reducing AE agent had very small slump-loss than others. Also, the results of compressive strength at an age of 28days in used domestic High range water reducing AE agent (P) were equal or more than foreign-brand High range water reducing AE agent(RS, RN, RHS) were used. Experiment of VII chapter for confirming the filling capacity of High Workable Concrete was utilized model wall-form. It was compared to the filling capacity of AE concrete of slump 18㎝, AE concrete and superplasticized concrete of slump 21㎝. The filling capacity was evaluated filling results by change of pouring location, using Vibrator, Vibrating time and distance of Vibrating, the shape of filling. The results of evaluating is as follows; (1) AE concrete of slump 18㎝ was filled with a vibrating of 60sec and pouring of 2 edges in the opposite direction. (2) AE concrete and superplasticized concrete of slump 21㎝ was filled with a pouring of 2 edges in the opposite direction nothing vibrating. (3) High Workable Concrete was filled only the 1 edge pouring without vibrating. In chapter VIII, the conclusions of each chapter are intergrated and its contents are summarized as each of the above paragraph.


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