2성분계 및 3성분계 포장 콘크리트의 역학 및 내구 특성에 관한 실험적 연구 = An Experimental Study on Mechanical Properties and Durability of Binary and Ternary Cement Concrete Pavement

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to determine the optimal mixing criteria for cement concrete pavement using FA and/or GGBFS as substitutes for the binder portion, ensuring long-term durability of the structure.
To determine the standard mixing criteria, concrete mixing designs were performed following the specification KCS 44 50 15. By using various substitution rates of mineral admixture as the binder portion, the mechanical properties and durability of pavement concrete were evaluated. At this time, the effect of cement-binder volume ratio, water-binder volume ratio, and binder-void volume ratio were investigated along with the weight ratio of the material. As the results, in the case of binary binder concrete for pavement, 20% FA substitution ratio was inferred as the upper limit, and under a high substitution ratio of GGBFS 50%, the mechanical and durability index of the concrete mixture provided competent results. In addition, the optimal mixing ratio of the ternary binder system was found to be 20% FA and 30% GGBFS, which satisfied all evaluation performance factors. As the salinity durability performance of paved concrete, the correlation between chlorine ion penetration resistance and chlorine ion diffusion coefficient was analyzed. Also, as a test method for determining the freezing-thawing resistance of concrete, the test results of the ASTM C666 method and the RILEM TC 176 method were compared, and a correlation formula indicating a very significant correlation was proposed. In addition to the mechanical and durability capabilities of binary and ternary concrete, the CO2 gas emission and production cost were studied for proposed pavement concrete mixes and normal pavement concrete mixes. The study showed that significant carbon emission reductions and production cost reductions can be achieved by the use of mineral admixtures.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 1.1 연구 배경 1
• 1.2 연구 목적 3
• 1.3 연구 내용 및 범위 4
• 2. 국내외 포장 콘크리트 적용 현황 및 연구 동향 7
• 2.1 국내 콘크리트 포장 시공 실적 및 배합의 변화 7
• 2.2 광물질 혼화재료 사용을 위한 연구 동향 및 적용 현황 12
• 2.3 탄소 중립과 시멘트 콘크리트 탄소 저감 기술 동향 17
• 2.3.1 탄소 중립을 위한 주요 국가 대응 방안 17
• 2.3.2 시멘트·콘크리트 분야의 탄소 배출 저감 방안 19
• 3. 실험 개요 22
• 3.1 사용 재료 22
• 3.1.1 결합재 22
• 3.1.2 골재 28
• 3.1.3 화학 혼화제 29
• 3.2 시험 방법 30
• 3.2.1 염소이온 침투저항성 31
• 3.2.2 염소이온 확산계수 33
• 3.2.3 동결융해 저항성 (ASTM C666 방법) 34
• 3.2.4 동결융해 저항성 (RILEM TC 176 방법) 36
• 3.3 배합 시험 39
• 3.3.1 배합 휨강도 결정 39
• 3.3.2 내구성을 고려한 배합 압축강도 결정 40
• 3.3.3 배합 시험 결과 42
• 4. 포장 콘크리트의 역학 및 내구 성능 평가 46
• 4.1 콘크리트의 역학 및 내구 특성 51
• 4.1.1 콘크리트의 역학 특성 51
• 4.1.2 콘크리트의 내구 특성 59
• 4.2 콘크리트의 용적 배합인자와 역학 및 내구 성능 관계 69
• 4.2.1 시멘트-결합재 용적비 69
• 4.2.2 물-결합재 용적비 79
• 4.2.3 결합재-공극 용적비 85
• 4.3 역학 및 내구 특성치 사이의 상관성 분석과 배합조건 선정 91
• 4.3.1 역학 성능 91
• 4.3.2 염해 내구성 (ASTM C1202 및 NT Build 492) 93
• 4.3.3 동결융해 저항성 (ASTM C666 및 RILEM TC 176) 94
• 4.3.4 배합조건 선정 98
• 5. 탄소 배출량 저감 효과 및 경제성 분석 101
• 6. 결론 105
• 참고문헌 107
• ABSTRACT 115

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