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- 저자 : 민태범 (검색결과 3 건)
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기포제 혼입구조용 경량 콘크리트의 물리적 특성 및 압축강도 추정에 관한 연구
구조용 경량콘크리트는 보통 및 중량 콘크리트와 비교하여 동일 압축강도에 있어서 매우 작은 밀도를 갖는 이점이 있다. 따라서, 구조용 경량콘크리트를 초고층 주상복합 건축물 및 초고층 사무실 건축물의 데크플레이트에 적용한다면 건축물의 전체 중량을 경량화 시켜 사용자재의 절감 및 지진하중 과 풍하중을 저감시킬 수 있으며 구조체의 단열성능 향상으로 초고층 건축물 구조시스템의 최적화 에너지 절약 및 투입 자재 절감 효과가 기대된다. 일반적으로 구조용 경량콘크리트를 제조하기 위해서는 경량골재를 사용하게 되나 국내에서는 경량골재를 생산하는 제조업체가 거의 없어 구조용 경량콘크리트를 대량으로 생산 하는 것이 불가능하다. 따라서, 경량골재를 사용한 구조용 경량콘크리트 제조가 아니라, 일반 골재를 사용하고 기포제 혼입을 통해 구조용 경량콘크리트를 개발 할 수 있다면 우리나라 실정에서 대량의 경량콘크리트를 구조부재에 사용하는 것이 가능 하다고 판단된다. 본 연구에서는 구조용으로 사용할 수 있는 압축강도를 발현하는 경량콘크리트 개발을 위한 연구로서 기포제를 첨가한 모르타르(이하 구조용 경량기포모르타르로 칭함) 시험체를 제작하여 물리적 특성을 평가를 실시하고 이결과를 바탕으로 적용성 평가를 위해 일반 굵은 골재를 사용한 구조용 경량기포콘크리트(이하 구조용 경량기포 콘크리트라고 칭함) 시험체를 제작하여 물리적 특성을 평가하였으며 또한 기포제 혼입에 따른 공극을 변수로 하는 경량기포콘크리트의 압축강도 상관관계식을 도출하여, 실험을 행하지 않고도 해석적으로 결과 값을 도출할 수 있는 압축강도 추정식을 도출하는 것을 목적으로 하며 검토를 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻을수 있었다. 1) 기포제 첨가량의 증가에 따라 공극형성에 의해 모르타르 및 콘크리트의 밀도는 작아지나, 기포제 0.6% 이상에서는 기포제의 깨짐 및 연결에 의해 밀도가 오히려 작아지는 경향을 나타내었고 이를 SEM분석에 의해 확인 할 수 있었다. 2) 본 연구에서 적용한 광물성기포제에 의한 공극형성은 W/B가 높을수록 그 효과가 우수하였으며, 이는 모래와 물의 마찰에 의해 기포가 형성되기 때문으로 판단된다. 3) 동일 공극률에서 W/B가 작을수록 압축강도가 큰 것으로 보아 경량기포콘크리트의 압축강도향상을 위해서는 콘크리트 매트릭스의 강도를 향상시키는 것이 유효하다고 판단되며, 이로부터 기포제혼입 구조용 경량기포콘크리트의 제조에서는 초고강도콘크리트에 기포를 혼입시켜 공극을 형성시키는 것이 보다 효율적이라고 판단된다. 4) 본 연구범위에서 독립기포를 발생 시킬 수 있는 기포제의 최대 첨가량은 0.6%로 판단되며, SEM분석으로부터 독립기포의 형성과 함께 독립기포의 크기가 50∼100㎛임을 알 수 있었다. 5) 기포제 무혼입 콘크리트의 압축강도와 공극율을 변수로 하여 기포제 혼입 경량기포콘크리트의 탄성계수 및 압축강도를 추정하는 것이 가능함을 알 수 있었고, 이러한 원리를 이용하여 공극률이 다른 탄성계수 및 경량기포콘크리트의 압축강도 추정도 가능하다고 판단된다.
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민태범 Hanyang University 2015 국내박사
ABSTRACT A Study on the Performance Evaluation of precast concrete without steam curing by use of calcium based hardening accelerator Min, Tae Beom Dept. of Frontier Architectural and Urban Environmental Engineering The Graduate School Hanyang University Researches have been mainly focused on aspects of structures and construction like improvement of structure performance of connectors, prestress introduction, Half PC and efficiency of lifting, but has shortage on concrete material. Especially, for precast concrete, steam curing is widely used in construction site and this method in particular is mainly used to speed up the curing process to achieve early strength of concrete in the production of precast concrete and is done for 12 h per days. Thus the problem that a large amount of energy is consumed is raised. Additionally, the production of precast concrete member needs expensive steel forms to use in an efficient and fast procedure so as to reduce the initial cost of production generally. Under this background, this study focused on the development of compressive strength of concrete without steam curing. Various experiments were conducted to produce more than 10 MPa as early-stage strength at age of 6 h curing at room temperature without steam curing using hardening accelerator and high early strength cement that containing high C3S. This thesis is composed of 6 chapters with the purpose of development of precast concrete without steam curing, contents of each chapter is given below. Chapter 1 covers background, necessity, purpose and method. Chapter 2 covers production process of process and existing research about early compressive strength of concrete. Chapter 3 deals with suggestion of experimental analysis on performance evaluation of hardening accelerator, its mechanism with high early portland cement and provned cement hydration mechanism. Chapter 4 covers mixing technology and application of site performing mock-up test with precast concrete satisfying 10 MPa within 6 hours based on concrete quality required in its plant to develop precast concrete without steam curing. Chapter 5 deals with economic and CO2 evaluation of precast concrete. Chapter 6 contains summary of results of this study as follows. 1. Suggestion for hydration mechanism of hardening accelerator and high early portland cement 1) Hardening accelerator enhances development of compressive strength by stimulating C3A, C4AF initially, and stimulating C3S from 2 hours age. 2) Increasement of initial compressive strength by using calcium hardening accelerator is been measured because main component of hardening accelerator, Ca2+ ion, is dissolved, makes faster reaching on supersaturation and then stimulates C3S initially.
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