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콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute v.22 no.3 = no.117, 2010년, pp.287 - 295   피인용횟수: 2
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압축강도 300MPa 이상의 초고강도 분체콘크리트 개발을 위한 실험적 연구
An Experimental Study on Mechanical Properties of Ultra-High Strength Powder Concrete

조병완    (한양대학교 건설환경공학과   ); 윤광원    (한양대학교 건설환경공학과   ); 박정훈    (한양대학교 건설환경공학과   ); 김헌    (한양대학교 건설환경공학과  );
  • 초록

    본 연구에 사용한 시멘트는 보통 포틀랜드 시멘트이며, 공극 최소화를 위한 충전재는 미세석영을 사용하였고 고강도화에 따른 취성파괴 문제를 개선하기위해 강섬유를 사용하여 압축강도 300 MPa 이상의 초고강도 분체콘크리트를 개발 하고자 하였다. 콘크리트의 강도를 크게 향상시키기 위한 연구의 일환으로 계면영역의 부착강도를 향상시킬 수 있는 크기 0.6 mm 이하의 규사, 백운석, 보크사이트, 페로실리콘을 선정한 후 각각의 배합비, 양생조건을 달리하여 압축강도를 비교분석 하였다. 초고강도 분체콘크리트는 보통콘크리트와 달리 사용재료의 영향이 대단히 중요하다. 분체 콘크리트의 압축강도 측정 결과 페로실리콘 > 보크사이트 > 백운석 > 규사 순으로 골재의 강도가 압축강도에 큰 영향을 미치는 경향을 알 수 있었으며 페로실리콘의 경우 시멘트 중량 기준하여 혼입량 110%일 때 가장 큰 강도를 나타내었다. SEM 촬영 결과 C-S-H수화물이 비교적 많이 생성되었고, 고온고압양생으로 토버모라이트와 조놀라이트가 생성된 것을 확인 하였다. 또한 골재의 세립화, 분체의 치밀충전화 및 반응성 재료의 사용으로 인해 페이스트가 고강도화 되고, 강섬유를 사용하여 인성을 보강함으로써, 28일 압축강도 341 MPa의 초고강도 분체콘크리트를 성공적으로 개발 하였다.


    In this study, ordinary Portland cement was used and the air void was minimized by using minute quartz as the filler. In addition, steel fibers were used to mitigate the brittle failure problem associated with high strength concrete. This study is in progress to make an Ultra-high strength powdered concrete (UHSPC) which has compressive strength over 300 MPa. To increase the strength of concrete, we have compared and analyzed the compressive strengths of the concretes with different mix proportions and curing conditions by selecting quartz sand, dolomite, bauxite, ferro silicon which have diameters less than 0.6 mm and can increase the bond strength of the transition zone. Ultra-high strength powdered concrete, which is different from conventional concrete, is highly influenced by the materials in the mix. In the study, the highest compressive strength of the powdered concrete was obtained when it is prepared with ferro silicon, followed in order by Bauxite, Dolomite, and Quartz sand. The amount of ferro silicon, when the highest strength was obtained, was 110%, of the weight of the cement. SEM analysis of the UHSPC showed that significant formation of C-S-H and Tobermorite due to high temperature and pressure curing. Production of Ultrahigh strength powdered concrete which has 28-day compressive strength upto 341MPa has been successfully achieved by the following factors; steel fiber reinforcement, fine particled aggregates, and the filling powder to minimize the void space, and the reactive materials.


  • 주제어

    초고강도 분체콘크리트 .   페로실리콘 .   압축강도 .   고온고압양생.  

  • 참고문헌 (13)

    1. 고경택, 박정준, 류금성, 강수태, “양생방법이 초고강도 강섬유 보강 시멘트 복합체의 압축강도에 미치는 영향,” 대한토목학회 논문집, 27권, 3A호, 2004, pp. 427-432. 
    2. 배수호, “RPC를 사용한 초고강도, 고인성 콘크리트의 기술개발 현황,” 콘크리트학회지, 15권, 3호, 2003, pp. 129-133. 
    3. Richard, P. and Cheyrezy, M., “Composition of Reactive Powder Concretes,” Cement and Concrete Research, Vol. 25, Issue 7, 1995, pp. 1501-1511. 
    4. Richard, P. and Cheyrezy, M. H., “Reactive Powder Concretes with High Ductility and 200-800MPa Compressive Strength,” ACI Spring Convention, San Francisco, SP 144-24, 1994, pp. 507-517. 
    5. 손유신, 김한준, 김규동, 이승훈, “설계강도 150 MPa 초고강도 콘크리트 개발,” 한국콘크리트학회 봄 학술대회 논문집, 18권, 1호, 2006, pp. 29-32. 
    6. 윤영기, 윤희석, 홍성길, “Fe-6.5wt% Si 합금의 역학특성에 미치는 어닐링 효과,” 대한토목학회 논문집, 24권, 12A호, 2000, pp. 2909-2916. 
    7. 박정준, 고경택, 강수태, 김성욱, “초고강도 강섬유 보강 시멘트 복합체의 구성인자가 압축강도에 미치는 영향,” 콘크리트학회 논문집, 17권, 1호, 2005, pp. 35-41.     
    8. 한만덕, “강섬유를 혼입한 고강도 콘크리트의 역학적 특징,” 한양대학교 토목공학과 일반대학원, 2005, pp. 21-30. 
    9. 문한영, 김기형, “고성능감수제를 사용한 시멘트복합체의 유동성 손실에 대한 연구,” 콘크리트학회 논문집, 4권, 2호, 1992, pp. 119-126. 
    10. Mazloom, M., Ramezanianpour, A. A., and Brooks, J. J., “Effect of Silica Fume on Mechanical Properties of High-strength Concrete,” Cement and Concrete Composites, Vol. 26, Issue 4, 2004, pp. 347-357. 
    11. 임재훈, “Ferro-Silicon을 활용한 초고강도 분체 콘크리트개발에 관한 실험적 연구,” 한양대학교 토목공학과 일반대학원, 2008, pp. 30-41. 
    12. 조병완, 박승국, 김창현, 임재훈, 이연진, 오세영, “Ferroalloy를 활용한 초고강도 콘크리트의 개발에 관한 실험적 연구,” 한국콘크리트학회 봄 학술대회 논문집, 19권 1호, 2007, pp. 533-536. 
    13. 최상흘, Cement Chemistry, 한양대학교 시멘트연구실, 1997, pp. 24-36. 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Janchivdorj, Khulgadai ; Choi, Seung-Hoon ; So, Hyoung-Seok ; Seo, Ki-Seog ; So, Seung-Young 2013. "Influence of Mixtures and Curing Conditions on Strength and Microstructure of Reactive Powder Concrete Using Ternary Pozzolanic Materials" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, 25(4): 457~465     
    2. Jung, Yong-Wook ; Kim, Sung-Hyun ; Lee, Dong-Gyu 2015. "Properties of Cementless Loess Mortar Using Eco-Friendly Hardening Agent" Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute = 한국건설순환자원학회 논문집, 3(4): 355~365     

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