콘크리트 용도별 최적배합을 위한 연구 : (Optimum Mix Design of Concrete)

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The optimum mix proportioning of concrete is to produce a concrete which satisfies the strength, workability and durability required. In general, workability decreases as strength increases consequently a uniform quality of concrete is not produced. Therefore, it is quite difficult to make a durable concrete. In domestic construction fields, strength only is generally considered as the index of concrete quality. If strength of concrete is less than the specified, it will be a serious problem by supervisor. Therefore, field workers tend to use higher than the required cement content.In this study, the existing mix proportionings currently used in Korea Highway Corporation have been reviewed by reducing 10kg of cement content by 3?S steps in strength and workability during the 1st half of this project. The optimum proportioning is established based on the review above and the results of durability and drying shrinkage are examined during the 2nd half. Also, substitutions such as fly ash and ground granulated iron blast furnace slag for cement are studied. The experimental results over 2 years show that not only the concrete of specified strength has been produced by 15? 20% of reduction to cement content but also higher durability concrete. The cost-effectiveness such as the reduction of cement content and long term durability will be considerable. Therefore, all the procedures should be taken to reduce the contents of cement and admixture into concrete without the loss of properties such as strength and durability.

국문 초록 (Abstract)

콘크리트의 최적배합이란 소요의 강도, 시공성 및 내구성을 만족하는 콘크리트를 말한다. 일반적으로 강도를 높이면 시공성이 저하되고 시공성이 저하되면 양질의 균일한 콘크리트를 생산하기 어려우므로 내구성이 좋지 않게 된다. 우리 나라 현장에서는 강도만 생각하는 경우가 대부분이다. 일단 설계기준강도 보다 콘크리트의 강도가 작으면 감사의 지적사항이 되기 때문이다. 그러므로 자연히 단위시멘트량을 적정량 보다 많이 사용하게 된다. 그러나 단위시멘트량이 크면 클수록 수화열, 건조수축량 및 취성이 커진다. 그러므로 장기적인 내구성은 저하될 수 밖에 없다. 또한 설계기준강도 자체가 충분한 안전율을 포함하고 있고 재료가 지능을 갖고 (Intelligent Material) 있기 때문에 콘크리트의 강도가 절대적이진 않다. 본 연구에서는 현재 한국도로공사에서 사용되고 있는 고속도로용 시멘트콘크리트 종류별 표준배합비를 1차년도에 시멘트량을 10kg씩 3~5회 감소시킨 배합을 강도와 시공성을 위주로 검토하였고, 이를 토대로 2차년도에는 내구성 즉, 투과성, 수화열 및 건조수축까지 검토된 최적배합을 도출하였다. 아울러 혼화재료의 시멘트 대체한 배합도 검토되었다. 혼화재료의 대체는 플라이애쉬와 고로슬래그 미분말이 포함된다. 2차년도에 걸친 실험결과로는 대부분의 종류별 콘크리트 표준배합비로부터 평균 15~20%의 단위시멘트량을 감소시켜도 충분한 강도 발현을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 보다 높은 내구성을 갖는 콘크리트를 생산할 수 있었다. 이는 사용 시멘트량의 절감으로 인한 직접적인 예산 절감 뿐 만 아니라 장기적인 유지관리비의 절감에서 오는 경제성은 매우 크다고 할 수 있다. 따라서 단위시멘트량과 혼화제량은 강도와 내구성과 같은 콘크리트의 요구특성을 손실하지 않는 범위 내에서 가능한 하향 조정하는 것이 바람직할 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 표목차
• 그림목차
• 사진목차
• 요약문
• ABSTRACT
• 제1장 서론
• 1.1 연구배경
• 1.2 연구목적
• 1.3 연구범위
• 제2장 콘크리트의 일반적 강도 특성
• 2.1 개요
• 2.2 콘크리트의 강도발현 미제니즘
• 2.3 콘크리트 강도발현에 미치는 영향인자
• 2.4 압축강도에 미치는 시험조건의 영향
• 제3장 콘크리트의 강도 및 배합설계와 품질관리
• 3.1 강도설계
• 3.2 배합설계
• 3.3 품질관리
• 제4장 콘크리트의 역학적 특성 및 내구성
• 4.1 수화열 특성
• 4.2 건조수축
• 4.3 투과성
• 제5장 실험
• 5.1 개요
• 5.2 재료
• 5.3 실험변수 및 콘크리트 종류별 배합비
• 5.4 실험 방법
• 제6장 실험결과 및 고찰
• 6.1 굳지않은 콘크리트
• 6.2 경화한 콘크리트의 압축강도
• 6.3 콘크리트 종류에 따른 단열온도상승 특성
• 6.4 콘크리트 종류에 따른 건조수축
• 6.5 콘크리트 종류에 따른 투과성
• 6.6 실험결과에 의한 최적 배합비 선정
• 6.7 콘크리트용 재료비에 의한 비용 분석
• 제7장 결론
• 참고문헌