황토가 혼입된 콘크리트 기둥의 압축 거동에 관한 실험적 연구 = (An) Experimental study on the axial behaviour of reinforced concrete column mixed with Hwang-toh

국문 초록 (Abstract)

환경에 대한 관심의 고조와 함께 건설 산업에서 시멘트를 대체할 새로운 재료에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이러한 시대적 요구에 부응하기 위해적용 가능한 친환경 재료의 역학적 특성에 대한 기초 자료에 관한 충분한 자료가 마련되어야 한다. 특히 초고층 건축이 시대적 트랜드가 되어 가는 현 시점에 있어 기둥 부재는 단순한 압축력만 부담하는 것이 아니라 다양한 하중에 대한 저항력을 지녀야 구조부재로서 그 안전성을 충족할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 황토 콘크리트 기둥의 압축거동을 평가하고 각종 섬유의 보강에 따른 콘크리트 기둥의 내력 및 연성 개선을 목적으로 수행되었으며 이를 토대로 구조체 적용을 위한 기초자료를 제시하고자 한다.
실험 결과 활성 황토의 치환 비율이 증가할 때 30%까지는 기존 시멘트 콘크리트보다 내력과 연성 측면에서 우수한 성향을 나타내어 적정 황토 치환율이 30% 정도가 효과적인 치환 비율로 나타났으며, 섬유 보강의 경우 단일 섬유로서는 강섬유의 혼입이 PVA섬유에 비해 내력과 연성 개선에 효과적인 것으로 나타났으며, PVA섬유의 혼입시 외부 미소 균열 제어에 큰 효과가 있음을 알 수 있었다.
따라서 보강 섬유의 혼입을 통해 황토의 치환율을 높일 경우에도 실구조체로서의 적용성이 가능할 것으로 판단되며 내력과 연성에 있어서도 개선 정도가 높다고 판단된다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구배경 및 목적 1
• 1.2 연구의 범위 및 방법 2
• 제 2 장 이론적 고찰 및 설계기준 4
• 2.1 황토의 일반적 성질 4
• 2.1.1 황토 4
• 2.1.2 황토의 성분 5
• 2.1.3 황토의 이론적 배경 5
• 2.1.4 황토의 반응 메카니즘 6
• 2.1.5 활성화 황토와 황토 Fiber의 성질 7
• 2.2 PVA(Polyvinyl alcohol)섬유의 일반적 성질 8
• 2.2.1 PVA섬유의 개요 8
• 2.2.2 PVA섬유의 특성 9
• 2.3 강섬유의 일반적 성질 10
• 2.3.1 강섬유의 개요 10
• 2.4 기둥의 내력에 관한 규준식과 제안식의 고찰 11
• 2.4.1 기존 연구의 고찰 11
• 2.4.2 기둥내력에 관한 제안식 고찰 14
• 2.4.3 철근 콘크리트 기둥의 띠철근 설계 기준 20
• 제 3 장 황토콘크리트 기둥 실험 21
• 3.1 실험 개요 21
• 3.1.1 실험체 계획 및 배합표 21
• 3.1.2 사용재료의 특성 및 강도 23
• 3.1.3 가력 및 측정 방법 24
• 3.2 실험 결과 및 분석 25
• 3.2.1 황토 치환율에 따른 압축강도 25
• 3.2.2 파괴모드 및 축하중-축변형률 곡선 26
• 3.3. 실험값과 제안값의 비교 33
• 3.3.1 기본 가정 33
• 3.3.2 피복 콘크리트의 거동 34
• 3.3.2.1 띠철근 체적비의 영향 35
• 3.3.2.2 콘크리트 강도의 영향 36
• 3.3.3 주근의 거동 37
• 3.3.4 코아 콘크리트의 거동 37
• 3.3.5 띠철근의 거동 38
• 3.3.5.1 띠철근 체적비 38
• 3.3.5.2 콘크리트 강도 39
• 3.3.5.3 띠철근 배근형태 39
• 3.3.6 실험체 코어 응력-변형률 곡선과 제안 곡선 비교 40
• 3.4. 소결 46
• 제 4 장 섬유가 보강된 황토콘크리트 기둥 실험 48
• 4.1 실험 개요 48
• 4.1.1 실험체 계획 및 배합표 48
• 4.1.2 사용재료의 특성 및 강도 49
• 4.1.3 가력 및 측정 방법 51
• 4.2 실험 결과 및 분석 51
• 4.2.1 섬유보강에 따른 압축강도 51
• 4.2.2 파괴 양상 및 축하중-축변형률 곡선 52
• 4.2.3 실험체 코어 응력-변형률 곡선과 제안 곡선 비교 63
• 4.3 소결 70
• 제 5 장 결 론 72
• 참 고 문 헌 75
• 부 록 77
• 초 록 90