압축강도 300 ㎫ 이상의 초고강도 분체콘크리트 개발을 위한 실험적 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구에 사용한 시멘트는 보통 포틀랜드 시멘트이며, 공극 최소화를 위한 충전재는 미세석영을 사용하였고 고강도화에 따른 취성파괴 문제를 개선하기위해 강섬유를 사용하여 압축강도 300 ㎫ 이상의 초고강도 분체콘크리트를 개발 하고자 하였다. 콘크리트의 강도를 크게 향상시키기 위한 연구의 일환으로 계면영역의 부착강도를 향상시킬 수 있는 크기 0.6 ㎜ 이하의 규사, 백운석, 보크사이트, 페로실리콘을 선정한 후 각각의 배합비, 양생조건을 달리하여 압축강도를 비교분석 하였다. 초고강도 분체콘크리트는 보통콘크리트와 달리 사용재료의 영향이 대단히 중요하다. 분체콘크리트의 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 ㎫의 초고강도 분체콘크리트를 성공적으로 개발 하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

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 ㎫. 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 ㎜ 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 341㎫ 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.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 실험 개요
• 3. 실험 결과 및 분석
• 4. 결론
• 참고문헌
• 요약

참고문헌 (Reference)

• 1 박정준, "초고강도 강섬유 보강 시멘트 복합체의 구성인자가 압축강도에 미치는 영향" 한국콘크리트학회 17 (17): 35-41, 2005
• 2 고경택, "양생방법이 초고강도 강섬유 보강 시멘트 복합체의 압축강도에 미치는 영향" 대한토목학회 27 (27): 427-432, 2007
• 3 손유신, "설계강도 150 MPa 초고강도 콘크리트 개발" 18 (18): 29-32, 2006
• 4 문한영, "고성능감수제를 사용한 시멘트복합체의 유동성 손실에 대한 연구" 4 (4): 119-126, 1992
• 5 한만덕, "강섬유를 혼입한 고강도 콘크리트의 역학적 특징"
• 6 Richard, P, "Reactive Powder Concretes with High Ductility and 200~800MPa Compressive Strength(SP 144-24)"
• 7 배수호, "RPC를 사용한 초고강도, 고인성 콘크리트의 기술개발 현황" 15 (15): 129-133, 2003
• 8 조병완, "Ferroalloy를 활용한 초고강도 콘크리트의 개발에 관한 실험적 연구" 19 (19): 533-536, 2007
• 9 임재훈, "Ferro-Silicon을 활용한 초고강도 분체 콘크리트 Fig. 10 XRD analysis of QS Fig. 11 XRD analysis of FS11 개발에 관한 실험적 연구"
• 10 윤영기, "Fe-6.5wt% Si 합금의 역학특성에 미치는 어닐링 효과" 24 (24): 2909-2916, 2000
• 11 Mazloom, M, "Effect of Silica Fume on Mechanical Properties of High-strength Concrete" 26 (26): 347-357, 2004
• 12 Richard, P, "Composition of Reactive Powder Concretes" 25 (25): 1501-1511, 1995
• 13 최상흘, "Cement Chemistry"