재료 특성

1) 시멘트

재료 실험 및 부재 실험에 사용된 시멘트는 국내 T사의 1종 보통 포틀랜드 시멘트 시멘트의 화학 성분은 <표 3-1>와 같으며, 재료적 성질은 <표 3-2>과 같다.

재료 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 L.O.I C3S C2S C3A

함유량

(wt%) 20.5 5.0 3.4 62.3 3.6 2.1 2.4 53.1 18.5 7.8

<표 3-1> 시멘트의 화학 성분

응결시간 압축강도

분말도 (브레인)

(cm²/g)

비중

포틀랜드 시멘트

(1종)

초결 (분)

종결

(시간:분) 3일 7일 28일

3,318 3.15 240 5:40 225 311 400

<표 3-2> 시멘트의 재료적 성질

2) 골재

유동성을 확보하기 위하여 콘크리트 배합이 아닌 모르터 배합으로, 굵은 골재는 사 용하지 않았으며 작은 골재로서 평균 직경이 100 ㎛ 이하 비중이 2.65인 K사의 규사 (Silica sand) 7 호를 잔골재로 사용하였다.

3) 혼화제

섬유 복합체의 유동성 및 균일한 섬유분산성 확보를 위해 셀룰로오스계 증점제를 사 용하였고, 배합시에 발생하는 기포를 조절하고자 소포제를 혼화제로 사용하였다.

4) 고로슬래그

KS F 2563에 규정되어 있는 3종 분말도(4,204 cm²/g)인 콘크리트용 고로슬래그를 혼 화재로서 사용하였으며, 고로슬래그의 비중은 2.93, 염기도는 각각 2.93와 1.81이다.

실험에 사용된 고로슬래그의 화학성분은 <표 3-3>과 같다.

재료 MgO Al2O3 SiO2 SO3 K2O CaO TiO2 MnO Fe2O3

함유량

(wt%) 4.38 13.8 34.7 0.95 0.48 44.6 0.74 0.24 0.11

<표 3-3> 고로슬래그 화학성분

5) 강섬유

본 연구 실험에 사용된 강섬유는 국내에서 생산된 제품으로 Φ 0.5x30 mm 인 단면이 원형이고 양단 훅크형 (Double Hooked End Type)의 강섬유이다. 현재 국내외적으로 사 용되는 강섬유중 토목 및 건축 건설재료로 널리 사용되는 강섬유로 재료 특성은 대표 적으로 <표 3-4>와 같다.

재질 harddrawn low carbon steel C-1008

인장강도 1mm/min 1100MPa

형태 Double Hook Type / Bundrex Type

<표 3-4> Steel Fiber의 재료 특성

6) 비정질 마이크로 강섬유

본 연구 실험에 사용된 비정질 마이크로 강섬유는 프랑스산으로 15 mm 와 30 mm 의 두 가지를 사용하였으며, 일반 결정구조 합금에서 나타나는 이방성, 입계, 면결함, 편 석 등이 없는 균질한 등방성 성질을 가지고 있다. 기계적 강도가 우수하고, 구조와 조 성이 균일하여 뛰어난 내식성을 가지고 있다. 또한 비정질 합금 조성에 따른 열역학 적 특성으로 인해 응고과정에서 상태변화와 결정화 현상이 부재되는 특성이 있다. 기 존의 강섬유는 견고(stiff)하여 배합시 분산이 어렵고 뭉침현상이 많이 일어나고 펌핑 타설시 타락율(rebound)이 높은 단점이 있으나, 비정질 마이크로 강섬유는 유연

(flexible)하여 배합이 용이하고 뭉침현상이 적으며 펌핑타설시 탈락율을 낮출수 있는 장점이 있다. <표 3-5>은 비정질 마이크로 강섬유의 재료 특성을 나타낸다.

[그림 3-1] 비정질 마이크로 강섬유의 재료적 조성 특징

재질 Fe계 비정질 합금분말

인장강도 1 mm/min, 1700 MPa (1 mm/min, 17,000 kg/cm²)

형태 Straight Type

<표 3-5> 비정질 마이크로 강섬유의 재료 특성