교량 바닥판용 고성능 콘크리트 개발에 관한 연구 = A Study on Development of High Performance Concrete for bridge deck

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Asphalt pavement for concrete bridge deck have typically been used in our country. But, this method has some problems. So, many researchers has been study other methods to make up for the weak points in the asphalt pavement method. The object of this study is development of high performance concrete for full depth bridge deck.
In this study, a number of important physical properties of concrete were selected for study with respect to use of silica fume. Primary properties were defined as those having the greatest impact on observed problems, as well as representing the primary reason why silica fume has bean adopted as a protective strategy. These included drying shrinkage, cracking tendency, and chloride ion ingress. secondary properties included compressive strength, and flexible strength. In addition, workability and handling characteristics were qualitatively assumed. Mixtures were prepared representing full depth bridge decks concrete. Silica fume content was varied from 6 to 12 percent replacement of cement by mass. The water-to-cementitious material ratio was varied from 0.35 to 0.40 for the mixtures. The unit cementitious material content was varied from 400 to 425 ㎏/㎥.
We carrying out laboratory test, and simulate test for verification of the high performance concrete bridge deck. Resulting of laboratory testing, silica fume content 6 percent replacement of cement by mass, water-to-cementitious material ratio 0.4, and cementitious material content 425 ㎏/㎥ is suitable to full depth concrete bridge deck.

국문 초록 (Abstract)

교량의 수명은 교량의 가설이후 주위환경, 내적 및 외적 하중조건의 변화, 유지관리방법 등에 따라서 크게 차이가 있을 수 있으며, 특히 내구연한까지 교량의 수명을 유지시키기 위해서는 지속적인 유지관리가 필요하게 된다. 더불어, 교량부재의 물리적인 수명은 교량을 구성하는 부재의 특성에 따라서 차이가 있게 된다. 교량의 구조를 크게 상부구조와 하부구조로 구분할 수 있으며, 차량 등의 활하중을 직접 받는 상부구조의 수명이 상대적으로 짧은 것이 일반적이다.
교량의 상부 구조는 특수교량을 제외하면 크게 거더교 형식과 거더가 없는 슬래브교 형식으로 구분되며, 슬래브교에 비하여 비교적 장지간화가 가능한 거더교의 상부는 바닥판과 거더로 구성되며, 바닥판은 교면에 작용하는 하중을 거더로 분배하는 역할을 하는 판부재이다. 일부 바닥판의 경우 사하중을 줄이기 위해 강제를 사용하기도 하지만, 주로 철근콘크리트를 이용한 바닥판이 주를 이루고 있다. 바닥판은 교량의 다른 부재에 비하여 단면이 작고, 하중을 직접 받는 부재이기 때문에 쉽게 손상을 받을 수 있으며, 철근콘크리트 바닥판의 경우 우수와 동절기에 사용되는 제설제의 영향으로 바닥판 내부의 철근이 부식될 수 있다는 취약점을 가지고 있다.
따라서, 거더교의 바닥판은 유지관리 측면에서 교면 포장 및 신축이음장치와 함께 교량의 다른 부재에 비하여 보수 빈도가 높고 교체주기가 짧은 특성을 갖게 되며, 결과적으로 철근콘크리트 바닥판의 강도와 내구성을 향상시킬 수 있다면, 교량의 유지관리비용의 절감은 물론 교량의 수명도 연장시킬 수 있을 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 목 차 ⅰ
• 표 목 차 ⅲ
• 그림목차 ⅴ
• 제1장 서론 1
• 제1절 연구배경 및 필요성 1
• 제2절 연구동향 2
• 제3절 연구목표 및 연구방법 3
• 제2장 국내 콘크리트 교량의 현황 및 열화원인 분석 4
• 제1절 국내 도로교 현황 4
• 제2절 콘크리트 바닥판의 열화원인 5
• 제3장 교량 바닥판용 고성능 콘크리트의 개발 6
• 제1절 개요 6
• 제2절 사용재료 6
• 1. 시멘트 및 골재 6
• 2. 혼화재료 7
• 제3절 배합설계 8
• 제4절 시험방법 10
• 1. 슬럼프 및 공기량 10
• 2. 압축강도 10
• 3. 염소이온 투과시험 10
• 제5절 시험결과 12
• 1. 슬럼프 및 공기량 12
• 2. 압축강도 12
• 3. 염소이온 투과시험 17
• 제6절 결과 분석 및 최적배합 도출 21
• 제4장 교량 바닥판용 고성능 콘크리트의 성능평가 22
• 제1절 개요 22
• 제2절 교량 바닥판용 고성능 콘크리트의 강도 및 수축특성 23
• 1. 압축강도 23
• 2. 휨강도 24
• 3. 교량 바닥판용 고성능 콘크리트의 수축균열 특성 26
• 제3절 교량 바닥판용 고성능 콘크리트의 내구성능 평가 31
• 1. 염소이온 투과시험 31
• 2. 동결융해 저항성시험 33
• 3. 중성화 촉진시험 35
• 제4절 모형시험을 통한 내하성 및 사용성 평가 39
• 1. 시험체 상세 40
• 2. 하중제하 및 측정방법 42
• 3. 시험결과 및 고찰 44
• 제5장 결론 및 향후 연구과제 58
• 제1절 결론 58
• 제2절 향후 연구과제 60
• 참고문헌 61
• ABSTRACT 65