적산온도를 이용한 고로슬래그미분말 혼입 콘크리트의 강도예측에 관한 실험적 연구

Abstract

콘크리트 강도는 여러 가지 요인에 의해 좌우되지만, 양생온도에 따라서도 크게 달라진다. 지난 수십년 동안, 많은 연구자들이 콘크리트 강도에 미치는 양생온도의 영향에 대해 연구해 왔다. 1951년에 Saul(2)은 콘크리트 강도에 미치는 온도의 영향을 처음으로 체계화하여 적산온도의 개념을 도입하였다. 한편, 고로슬래그미분말은 콘크리트 재료로서 적극 활용되어지고 있다. 하지만 보통 포틀랜트시멘트를 사용한 콘크리트와 강도발현 성상이 다르므로 기존의 강도예측모델에 적용하기 어렵다. 이는 고로슬래그미분말 혼입 콘크리트의 초기강도 저하현상 때문에 그 강도발현 성상이 다르게 나타나고 있다. 재령 28일까지의 동일 재령에서 강도저감을 보이고 있다. 이는 적산온도에 따른 압축강도에서도 같은 현상이 나타남을 알 수 있다.

1) 고로슬래그미분말 혼입률을 달리하여 슬럼프 및 공기량 변화를 검토한 결과 혼입률이 증가 할수록 슬럼프가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 고로슬래그미분말을 사용함으로써 페이스트와 골재의 계면마찰이 작게 되기 때문이다.

2) 고로슬래그미분말 혼입 콘크리트의 압축강도를 양생온도별 재령이 따른 혼입률별 압축강도를 검토한 결과 모든 양생온도에서 재령 28일까지의 압축강도는 OPC > B15 > B30 > B50의 순으로 나타났고 그 차이는, 재령 28일에서 가장 작게 나타났다. 이는 고로슬래그의 초기강도발현의 저하의 영향으로 고로슬래그미분말 혼입 콘크리트의 강도저하현상이 나타나는 것으로 사료된다.

3) 실측된 혼입률별 고로슬래그의 압축강도를 이용하여 기존 강도예측식에 대입 후 각각의 실험상수 값을 산출한 결과 고로슬래그미분말의 혼입률이 증가할수록 실험상수가 증가함을 알 수 있었다. 또한 산출된 실험상수를 이용하여 회귀분석 후 회귀계수값을 구하였고 이 회귀 계수를 각각의 기존 강도예측 모델에 적용하여 고로슬래그미분말 혼입률을 변수로 한 강도예측 모델을 제안하였다.

4) 본 연구에서 제안한 강도예측모델을 통하여 압축강도를 산출한 결과 두 식 모두 재령 28일까지 실측강도와 비슷한 압축강도를 나타냈다.

5) 향후, 고로슬래그 혼입률에 따른 고로슬래그미분말 혼입 콘크리트의 적산온도와 압축강도의 상관성을 높이기 위해서는 많은 실험 수준의 data를 구축하여 보다 정확한 강도 예측모델을 제시함으로서 건설현장에서의 고로슬래그미분말 혼입 콘크리트 강도예측의 기초적 자료로 사용가능 할 것 이라고 판단된다.