동결융해에 대한 저항성 실험 결과 분석

표 4.17은 현장 타설 실험의 동결융해 실험으로 진행이 반복되며 무게 감소량과 상 대동탄성계수의 값을 평균을 산출한 값이며, 앞서 실시한 표준 공시체 실험과 동일하 게 상대동탄성계수는 80%이상으로 규제하고 있다. 모든 실험 값은 규제이상으로 나타 났으며, 혼화제 사용량이 증가할수록 무게감소량이 작아지고, 상대동탄성계수는 커지는 경향이 나타났다.

공시체 구분 P-AD70 P-AD85 P-AD100

무게감소량(g) 668 335 179

상대동탄성계수(%) 88.4 97.6 98.9

표 4.17 파일럿 규모 동결융해 무게 감소량 및 상대동탄성계수

구 분 P-AD70(1) P-AD70(2)

공시체 표면 변화

구 분 P-AD85(1) P-AD85(2)

공시체 표면 변화

구 분 P-AD100(1) P-AD100(2)

공시체 표면 변화

표 4.18 파일럿 규모 동결융해 공시체 표면 변화

제 5 장 결 론

본 연구에서는 천연자원의 품귀현상으로 인한 콘크리트의 대체 잔골재로 사용되는 부순모래의 생산과정에서 발생하는 미립자 함유량이 콘크리트 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 부순모래의 미립자의 함유량과 고성능 AE감수제 사용량을 달리하여 콘크 리트에 미치는 영향을 파악하고 현장 적용성을 검토하였다. W/C(물-시멘트)와 S/a(잔 골재율)은 동일하게 하고 부순모래의 미립자의 함유량을 달리한 배합조건의 배합비를 통해 표준 공시체를 제작하여, 슬럼프, 공기량과 압축강도(3, 7, 28일), 길이변화율, 동 결융해에 대한 저항성, 표면박리 실험을 실시하여 미립자의 함유량과 고성능 AE감수 제 사용량의 영향을 검토하였고, 이를 바탕으로 파일럿 규모 공시체 실험을 통해 현장 적용성을 평가하여 다음과 같은 결론을 도출할 수 있었다.

1) 슬럼프 측정결과 미립자의 함유량이 감소할수록 슬럼프는 커지는 경향을 보였다.

하지만 미립자 함유량 0%, 혼화제 사용량 0.7%인 FP0-AD70 공시체의 경우 골 재의 미끌림이 부족하고 인터로킹현상으로 인해 슬럼프가 작아짐을 확인하였다.

2) 공기량 측정결과 미립자의 함유량이 증가할수록 공기량은 커졌다가 다시 작아지 는 경향을 보였다. 이것은 미립자의 함유량을 조절할 때 공기량에 가장 영향 많 이 주는 입도 0.3~0.15mm부분이 증가하여 공기량이 커졌지만, 미립자의 함유량 이 증가하면서 공기량을 작게하는 경향을 실험을 통해 확인하였다. 한편 미립자 함유량이 증가하여도 혼화제의 사용량을 증가시키면 슬럼프와 공기량은 안정되 어 작업성이 좋아지는 효과를 얻었다.

3) 압축강도를 측정한 결과 미립자 함유량이 증가할수록 압축강도는 커지는 경향이 나타났으며, 최대 1.9MPa까지 커짐을 확인하였다. 또한 혼화제의 사용량이 증가 할수록 압축강도는 증가하는 경향이 나타났으며, 최대 1.4MPa까지 증가함을 확 인하였다. 이를 통해 미립자와 혼화제의 사용량이 콘크리트의 압축강도에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

4) 콘크리트의 길이변화율을 측정한 결과 1주부터 3개월까지 미립자 함유량이 증가 할수록 길이변화율은 낮게 나타났다. 이는 미립자의 함유량이 증가함에 따라 콘 크리트의 길이변화율에 대한 영향을 준다는 것을 의미한다. 또한 혼화제 사용량 을 추가적으로 사용하면 길이변화율은 낮게 나타나 약간의 저감효과가 있었다.

5) 콘크리트의 동결융해에 대한 저항성 측정결과 공기량이 가장 큰 미립자 함유량 7%, 혼화제 사용량 0.70%인 FP7-AD70 공시체에서 무게감소량이 가장 작게 나 타났으며, 상대동탄성계수는 가장 크게 나타냈다. 반면 공기량이 작고 슬럼프가 크며 재료분리가 나타난 미립자 함유량 0%, 혼화제 사용량 0.7%인 FP0-AD70 공시체가 무게감소량이 가장 크고, 상대동탄성계수는 가장 작게 나왔다. 하지만 혼화제 사용량을 증가시키면 무게 감소량이 작게 나타나고, 상대동탄성 계수는 크게 나타났다. 이는 혼화제 사용량을 증가시키면 동결융해에 대한 저항성은 좋 게 나타나는 것으로 확인되었다.

6) 콘크리트의 표면박리 실험 결과 미립자의 함유량이 증가할수록 무게감소량은 더 크게 나타났다. 이러한 현상은 미립자 함유량이 감소할 경우 재료분리가 일어나 굵은골재가 침하하면서 피막층이 두껍게 형성되어 표면박리가 작게 나타난 것이 며, 미립자 함유량이 증가할 경우 자갈과 잘 혼합되어 피막층이 얇게 형성되어 표면박리가 크게 나타났기 때문이다. 표면박리는 자갈의 피복두께에 영향을 주는 것으로 확인된다. 한편, 혼화제 사용량이 증가함에 따라 무게감소량은 약 20배 더 작게 나타났다. 이것은 혼화제가 가지고 있는 특성에 의해 콘크리트가 안정화 되어 표면박리가 미세하게 나타났기 때문이다.

7) 파일럿 규모 공시체 실험결과에 의하면 레미콘 회사에서 공급받은 부순모래는 불량한 입도분포를 가지고 있었다. 그러나 혼화제 사용량을 증가시키면 슬럼프, 공기량, 압축강도, 동결융해에 대한 저항성도 커졌다. 하지만 파일럿 규모 공시체 실험은 표준 공시체 실험보다 콘크리트 품질변동과 표준편차가 심하여 표준공시 체 실험보다는 품질이 떨어지는 것을 확인하였다. 그러나 혼화제 사용량을 조절 함으로써 실험결과는 모두 시방서의 품질기준을 만족하였다.

8) 본 연구에서는 미립자 함유량이 증가하면 작업성은 떨어지나 콘크리트 성능에 미치는 영향은 미립자 함유량이 감소한 것 보다 더 좋은 영향을 주었다. 한편 미 립자 함유량의 증가로 작업성이 저하되는 경우 고성능 AE감수제 사용량을 증가 시키면 작업성을 향상시킬 수 있었다. 따라서 미립자의 함유량이 허용범위를 벗 어나도 고성능 AE 혼화제 사용량을 가감하면 품질기준을 확보할 수 있었다.

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19. KS F 2402 콘크리트의 슬럼프 시험 방법 20. KS F 2405 콘크리트의 압축강도 시험 방법

21. KS F 2421 압력법에 의한 굳지 않은 콘크리트의 공기량 시험방법 22. KS F 2424 모르타르 및 콘크리트의 길이변화 시험방법

23. KS F 2456 급속 동결융해에 대한 콘크리트의 저항 시험방법 24. KS F 2501 시료의 채취 방법

25. KS F 2502 골재의 체가름 시험 방법

26. KS F 2504 잔골재의 밀도 및 흡수율 시험방법

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