저열 포틀랜드 시멘트를 사용한 초고강도 분체 콘크리트 개발에 관한 실험적 연구

Abstract

Recently, high strength concrete is actively being developed and studied. Technological effects expected from the application of high strength concrete include the reduction of section, the decrease of structure mass. The aim of this study is to develop experimentally ultra-high strength powder concrete with compressive over 400MPa with belite cement and steel aggregates(ferro-silicon). Therefore, to make ultra-high strength powder concrete, this study is investigated the constitute factors of ultra-high strength powder concrete influenced on the compressive strength. The experimental variables were w/c ratio, replacement of aggregates SEM and XRD on the microstructure of the concrete mixed admixture and filling powder revealed that their filled up the pores and reduced Ca(OH)₂. Heat treatment was optimized to obtain ultra-high strength. The compressive strengths of concrete are especially dependent on the curing temperature. To make ultra-high strength powder concrete, a study on compaction and curing condition needs. The curing methods are classified by curing condition and duration before and during high temperature curing. In the process of manufacturing ultra-high strength powder concrete, the high temperature curing at 280℃ for a specified period is reactivate hydration and pozzolanic reaction of the hydrates. From the experiments, I found out that it was possible for us to make ultra-high strength powder concrete of 400MPa at the age of 28days by applying high temperature curing.; 최근 구조물이 초고층화, 장대화, 대형화, 다양화 되어감에 따라 합리적이며 경제적인 구조시스템이 요구되고 있어, 보다 효용이 높은 건설재료를 필요로 하게 되었다. 구조물의 자중경감이나 부재단면축소에 따른 유효단면적 확보와 경제적인 구조물을 축조하기 위한 방안의 일환으로 가장 보편적인 건설재료인 콘크리트의 고품질화가 적극적으로 추진되고 있다. 오늘날 고강도 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. RPC(반응성 분체 콘크리트)가 선유보도교에 적용되면서 초고강도 분체 콘크리트에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 압축강도 400MPa의 초고강도 분체 콘크리트를 개발하고자 하였다. 저열포틀랜드 시멘트와 steel aggregates인 Ferro-Silicon을 사용하여 콘크리트의 구성인자에 따른 영향을 고려하고, 고강도 콘크리트의 실용화에 따른 압축강도의 증진으로 취성파괴가 문제되고 있는데, 이러한 결함 및 문제점을 개선하고자 강섬유를 보강하여 인성 및 압축강도를 향상시킨 초고강도 분체 콘크리트 개발을 하는데 목적이 있다. 저열포틀랜드 시멘트와 보통 포틀랜드 비교하고 골재 대체 재료로 steel aggregates를 각각의 배합비, 양생조건을 달리하여 압축강도를 비교분석 하였다. Ferro-Silicon과 충전재의 우수한 반응성과 필러(filler)작용으로 강도 증가가 있음을 확인하였다. 초고강도 분체 콘크리트의 최적 배합을 도출하기 위하여 콘크리트 구성인자들의 압축강도에 대한 영향을 실험을 통하여 알아보았다. 이를 통해 개발된 초고강도 분체 콘크리트의 SEM촬영과 XRD분석을 통한 수화생성물 분석 및 내부구조 분석을 통해 압축강도 증가 원인에 대해 규명하고자 하였다.