[논문]반응성 골재의 입자 크기와 입도가 모르타르의 알칼리-실리카 반응 팽창에 미치는 영향

전쌍순,이효민,진치섭 釜山大學校生産技術硏究所 2003 生産技術硏究所論文集 Vol.62 No.-

골재의 알칼리-실리카 반응성을 판정하는 방법으로 모르타르 바 법 (Mortar-Bar method) 이 일반적으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 알칼리 골재 반응성을 판정하는 모르타르 바 법 중에서 촉진시험법인 ASTM C 1260 시험방법을 이용하여 반응성 골재를 판별하고l 판별된 반응성 골재의 입자 크기와 입도가 모르타르의 알칼리-실리카 반응 팽창에 미치는 영향에 관하여 검토하였다. 그 결과I 반응성 골재의 입자 크기 및 입도에 상관없이 반응성 골재의 총표면적이 커질수록 팽창률도 증대하여,알칼리-실리카 반웅에 의한 팽창과 반웅성 골재의 총표면적과의 사이에는 상관관계가 있는 것을 확인할 수 있었다.

폐 콘크리트에서 분리된 재생골재와 재생콘크리트의 공학적 특성규명을 위한 실험적 연구

전쌍순,이효민,황진연,진치섭,박현재 대한지질공학회 2003 지질공학 Vol.13 No.3

근래에 와서 천연골재자원의 보호와 건설 폐기물의 재활용의 측면에서 폐 콘크리트에서 분리한 재생골재의 재활용이 모색되어 왔으나, 재생골재는 주로 콘크리트 도로기층용과 구조물 됫채움재와 같은 저급재료로 사용되고 있다. 본 연구는 재생골재의 콘크리트 용 골재로의 효율적인 재활용 가능성을 위하여, 재생골재의 구성광물, 화학조성 및 공학적 물성 특성 파악하고 재생콘크리트(RCA)의 시공성과 역학적 특성에 대한 연구를 수행하였다. 재생골재에 잔존하는 폐 콘크리트의 모르타르 및 시멘트 페이스트는 골재의 기초 물성 특성, 재생콘크리트의 시공성 및 굳은 콘크리트의 공학적 특성에 주요한 영항을 미치는 것으로 나타났다. 그러나, 적절한 양의 재생굵은골재를 대체한 재생콘크리트는 압축강도와 동결융해 내구성에서 보통 콘크리트의 기준에 근접하는 것으로 나타났다 따라서, 재생골재의 제조과정에서 폐 콘크리트의 모르타르 및 시멘트 페이스트의 제거가 효율적으로 이루어지고 적절한 대체율이 적용되면, 재생골재는 콘크리트용 골재로서 효율적인 사용이 확대 될 수 있을 것으로 사료된다. Recently, the reuse of coarse aggregate derived from demolished concrete was introduced into practice with two environmental aspects: protection of natural sources of aggregate and recycling of construction waste. However, recycled aggregate has been used for the very limited application such as subbase material for pavement and constructional filling material because it was considered as low quality constructional materials. In the present study, in order to examine the possibility that recycled aggregate can be used for concrete mixing, we conducted various experimental tests to identify mineralogical, chemical and mechanical properties of recycled aggregate and to determine the workability and mechanical properties of recycled aggregate concrete (RAC). The cement paste and mortar contained in recycled aggregate significantly affect the basic mechanical properties of aggregate and the workability and mechanical properties of RAC. However, RCA mixed with the proper replacement ratio of recycled aggregate shows the comparable compressive strength and freeze and thaw resistance to those of normal concrete. Therefore, it is considered that recycled aggregate can be widely used for concrete if the cement paste and mortar can be efficiently removed from recycled aggregate and/or if the effective replacement ratios of recycled aggregate are applied for mixing concrete.

[논문]메타카올린 치환에 따른 알칼리-실리카 반응 억제효과

전쌍순,강신화,엄장섭,진치섭 釜山大學校生産技術硏究所 2005 生産技術硏究所論文集 Vol.64 No.-

본 연구에서는 메타카올린의 알킬-리-실리차 반응에 의한 팽창 저김-효과를 알아보고자 시멘트에 대한 메타카올린의 치환율을 달리하여 반응성 골재에 대한 ASTM C 1260 시험법으로 팽창 저감효과를 평가하여 보았다. 사용 된 반응성 콜재는 ASTM C 1260 시험법에 의해 유해한 것으로 판정된 변성암 골재이다. 메타카올린은 시멘트 중량에 대하여 0, 5, 10 15, 25 및 35% 로 치환하였다. 모르타르 강도측면만 고려한 메타카올련의 치환율은 15% 가최적인 것으로 판단되며,모르타르 유동성 측면에서 메타카올린의 적절한 치환율은 5% 인 것으로 판단된다. 메타카올린으로 시멘트를 15% 이상 치환을 하면 ASTM C 1260에 의해 14 일에 0.2% 이상의 팽창을 나타낸 반응성 골재의 경우, 알칼리-실리차 반응에 대한 팽창 저감효과가 있는 것으로 나타났으며, 메타카올린의 최소 유효 치환율은 25% 인 것으로 판단된다.

ASR Products on the Content of Reactive Aggregate

전쌍순,진치섭 대한토목학회 2010 KSCE JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING Vol.14 No.4

This paper presents an investigation of ASR products on ratios of Reactive Aggregate (RA) to cement and reactive aggregate content. The following test methods were used: accelerated mortar bat test (ASTM C 1260), Scanning Electron Microcopys (SEM)-Secondary Electron Image (SEI) and Electron Probe Microanalyser (EPMA)-Backscattered Electron Image (BSEI). Reactive and nonreactive aggregate used are a metamorphic rock (hornfels) and volcanic rock (altered andesite), which are originated from Korea. In the result of mortar bar test, it is considered that there is no consistent relationship between reactive aggregate to cement ratios and expansion values. Reactive hornfels aggregate (from Korea) used showed a pessimum behavior in this test. The morphologies of reactive products were different for all the mortar bars. Massive and textured (spongy, grainy) gels, and crystalline (rosettelike)products were observed. EPMA results showed that the reactive products formed in the mortar bars had different CaO/SiO2 ratios. It was found that the expansion values of mortar bars were larger for lower CaO/SiO2 ratios of reactive products formed in mortar bars.

Effect of Fineness Modulus of Reactive Aggregate on Alkali Silica Reaction

전쌍순,진치섭 한국콘크리트학회 2010 International Journal of Concrete Structures and M Vol.4 No.2

In this study, the effects of the fineness modulus of reactive aggregate on ASR expansion and ASR products have been investigated. The reactive aggregate used was metamorphic aggregate originated from Korea. ASR tests were conducted according to accelerated mortar bar test. The morphology and chemical composition of products formed in mortar bars, 5 years after the mortar bar test had been performed, were studied by scanning electron microscopy equipped with energy dispersive spectroscopy. Test results indicated that ASR expansion of mortar bars decrease in linear proportion to the fineness modulus of reactive aggregate. SEM images indicated that mortar bars showed reactive products formed in cement paste, within air voids and within cracks through particles except for the mortar bar with the fineness modulus of 3.25. The EDS analysis of the reactive products showed presence of silica, calcium and sodium, typical of ASR product composition.

[논문]재생골재의 광물학적 및 화학적 특성과 동결융해 저항성

전쌍순,이효민,진치섭 釜山大學校生産技術硏究所 2003 生産技術硏究所論文集 Vol.62 No.-

급속한 산업화와 인구증가 및 대량소비에 따른 페기물에 의하여 초래되는 지구 환경오염을 위한 사회시스템의 구축이 필요함을 암시한다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 지금까지 주로 저급재료로 사용되던 재생골재의 구성광물,화학조성 및 물리화학적 특성과 알칼리-골재 반응성 여부를 조사하고, 재생굵은골재의 대체율에 따른 콘크리트 강도와 동결융해 저항성을 검토하여 재생골재의 재활용을 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 본 연구에 사용된 재생골재는 천연골재에 비교하여 공학적 기초 물성치에서 현저히 큰 차이는 나타내지 않았으며, 이를 사용한 재생콘크리트의 공학적 특성도 보통 콘크리트의 기준에 근접하는 것으로 나타났다.

쇄석 골재의 광물학적 및 화학적 특성과 알칼리-실리카 반응성

전쌍순,박현재,이효민,진치섭 釜山大學校生産技術硏究所 2002 生産技術硏究所論文集 Vol.61 No.-

본 연구에서는 쇄석 골재의 광물학적 및 화학적 특징과 알칼리-실리카 반응에 대한 골재의 유해 가능성을 연구하였다. 이를 위하여 알칼리-실리카 반응을 유발하는 광물들의 포함여부 및 이에 따라 잠재적으로 조기 열화현상을 유발할 수 있는 암석을 유형별(화성암, 변성암, 퇴적암 및 탄산염암)로 골재를 수집하였다. 암종 별로 선별하여 수집한 골재 내의 알칼리 반응성 유해 물질 존재 여부 확인 X선 회절분석(XRD)과 편광현미경에 의한 광물학적 방법을 사용하였다. 알칼리-실리카 반응성 유무해 판단을 ASTM C 227의 Mortar-Bar 시험방법에 의해 평가 분석하였고, 주 화학성분은 X선 형광분석기(XRF)로 실시하였다. In Korea, due to the shortcomings of natural aggregates and increasing needs of crushed stones, it is necessary to examine the alkali-silica reaction of the crushed stones. The purpose of this study is to analyze petrographic, chemical properties and alkali-silica reaction of crushed stones. This study was performed to investigate the alkali-silica reaction of crushed stones using chemical analysis, physical properties, XRD, XRF and mortar-bar method. As a result, most of test aggregates didn't show any reaction, but many test aggregates have common deleterious mineral. Therefore, there exists the possibility of chemical reaction in petrographic point of view.

콘크리트 크리프와 건조수축의 CEB-FIP Model Code와 ACI Code의 비교

전쌍순,박태균,황택균,엄장섭,진치섭 釜山大學校生産技術硏究所 2002 生産技術硏究所論文集 Vol.61 No.-

크리프 현상으로 인하여 구조물의 변형이나 처침은 시간의 경과와 더불어 중대하게 되고, 라멘, 아치 등과 같은 부정정 구조물에서는 건조수축으로 인한 부재의 변형 때문에 큰 수축응력이 일어난다. 따라서, 일시적으로 작용하는 하중에 비하여 지속하중이 큰 구조물에 있어서는 크리프의 영향을 설계해야 하고, 콘크리트 구조설계에서 건조수축은 매우 중요하다. 우리나라 콘크리트 설계기준을 비롯하여 세계각국의 코드에 크리프와 건조수축에 대해서 규정하고 있다. 그러나, 크리프와 건조수축에 관한 규정이 매우 복잡한 식으로 제시되어 있어 수 계산으로는 크리프 및 건조수축병형률을 계산하기가 어렵다. 본 연구에서는 Windows 환경에서 쉽게 CEB-FIP Model Code 및 ACI Code에 의한 크리프와 건조수축 변형률을 계산할 수 있는 프로그램을 작성하여 글 결과를 서로 비교 고찰하였다. Concrete under stress undergoes a gradual increase of strain with time because of creep deformations of the concrete. The final creep strain may be several times as large as the initial elastic strain. Generally creep has little effect on the strength of a structure, but it will cause a redistribution of stress in reinforced concrete members at the service loads. When concrete loses moisture by evaporation, it shrinks. Shrinkage strains are independent of the stress conditions in the concrete. If restrained, shrinkage strains can cause cracking of concrete and will generally cause the deflection of structural members to increase with time. In 2000, the Korea Concrete Institute Code took up CEB-FIP Model Code instead of ACI Code on creep and shrinkage of concrete, but their calculation procedures are tedious and difficult. In this study, programs are provided and it will be useful for the practicing engineers.

[논문]실리카품 치환에 따른 알칼리-실리카 반응 팽창 저감효과

전쌍순,김용기,서기영,진치섭 釜山大學校生産技術硏究所 2004 生産技術硏究所論文集 Vol.63 No.-

본 연구에서는 실리카퓸의 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창 저감효과를 알아보고자 시벤트에 대한 실리카품의 치환율을 달리하여 반응성 골재에 대한 ASTM C 1260 시험법으로 팽창 저감효과를 평가하여 보았다. 사용된 반응성 골재는 ASTM C 1260 시험법에 의해 유해한 것으로 판정된 변성암 골재이다. 실리카퓸은 시멘트 중량에 대하여 0, 5, 10, 15, 25및 35% 로 치환하였다. 모르타르 강도측면만 고려한 실리카퓸의 치환율은 15% 가 최적인 것으로 판단되며,모르타르 유동성 측면에서 실리카퓸의 적절한 치환율은 5% 인 것으로 판단된다. 실리카품으로 시멘트를 10% 이상 치환을 하면 ASTM C 1260에 의해 14 일에 0.2% 이상의 팽창을 나타낸 반응성 골재의 경우, 알칼리-실리카 반응에 대한 팽창 저감효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 , 실리카퓸을 10% 이상 치환하면 반응성 골재를 사용한 경우라도 알칼리-실리카 반응에 대한 피해를 방지할 수 있는 것으로 판단된다.

쇄석 골재의 알칼리-실리카 반응 방지 대책

전쌍순(Ssang Sun Jun),이효민(Hyo-Min Lee),서기영(Ki-Young Seo),황진연(Jin-Yeon Hwang),진치섭(Chi-Sub Jin) 한국콘크리트학회 2005 콘크리트학회논문집 Vol.17 No.1