경량기포 콘크리트 재료개발 연구(연차) : (Development and Field Application of Foam Concrete)

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The objectives of this research in first year are to develop prefoamed optimal lightweight foamed concrete, using the polymer foam agent, with high lightness, flowability and strength for special use of structural application and to obtain its mechanical characteristics experimentally. This report presents extensive test data on the mix design, young's modulus, poisson's ratio, stress-strain curve, the characteristics of Strength of the foamed centre and also presents the mechanical characteristics according to foam sizes in the foamed concrete. From this research, lightweight foamed concrete which has better lightness, flowability and strength than the conventional prefoamed lightweight foamed concrete Is developed by mixing the admixtures such as silica-fume and fly-ash and the industrial by-product such as styrofoam for the purpose of practical use of Industrial waste. And field test, using deveolped foam concrete for the improvement of soft grounds was successfullv performed.

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 1차년도에서의 목적은 고분자기포제를 이용하여 초경량성과 타설에 충분한 유동성을 확보하면서 소요강도를 갖는 최적의 선기포방식의 경량기포콘크리트를 개발하고 그 역학적 특성을 실험적으로 규명하는데 있다. 본연구에서는 경량기포콘크리트의 배합설계, 탄성계수, 포아송비, 응력-변형곡선, 강도특성 등의 광범위한 자료를 도출하였고, 평균기포크기에 따른 경량기포콘크리트의 역학적 특성을 규명하였다. 연구결과 실리카흄, 플라이애쉬등의 혼화재와 산업부산물인 발포폴리스티렌비드의 혼합으로 경량기포콘크리트의 역학적 특성을 개선시켜 기존의 선기포방식으로 제조된 경량기포콘크리트보다 유동성, 경량성과 강도특성이 우수한 단위체적중량이 0.55~0.64t/㎥에서 압축강도가 선진국의 경우 보다 높은 36~47㎏/㎠의 경량기포콘크리트를 개발하였다. 또한 개발된 경량기포콘크리트의 연약지반 개량에 사용하기 위한 기초적 현장 모형실험이 성공적으로 수행되었다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론
• 1.1 연구개발의 필요성
• 1.2 연구목적
• 1.3 연구범위
• 1.4 연구내용
• 1.4.1 1차년도 연구내용
• 1.4.2 2차년도 연구내용
• 1.4.3 연구 수행체계
• 1.4.4 과제별 주요 사용장비 (모든장비는 동아기술연구소와 연세대 콘크리트 연구실 소유)
• 2. 관련문헌 및 자료의 수집분석
• 2.1 문헌조사 및 분석
• 2.1.1 자료의 수집 및 분석
• 2.1.2 개발연구기관의 방문 및 자료수집
• 2.2 현장조사자료 (미국. 일본. 독일. 영국. 스웨덴. 한국의 현장 시공자료)
• 2.3 기술 수준
• 2.4 경량기포콘크리트의 개념 정립
• 2.4.1 경량기포콘크리트의 정의
• 2.4.2 경량기포콘크리트의 분류
• 2.4.3 경량기포콘크리트의 물리적 성질
• 3. 최적소재 개발
• 3.1 기포제
• 3.2 발포폴리스티렌비드
• 3.3 실리카흄(강도증진용), 플라이애쉬(내구성증진용)
• 3.4 초경량화 기법 연구
• 3.4.1 기포제조의 표준화 기법
• 3.4.2 기포제의 최적 희석비
• 4. 최적 경량기포콘크리트의 개발
• 4.1 사용재료
• 4.1.1 시멘트
• 4.1.2 잔골재
• 4.1.3 기포제
• 4.1.4 스티로폼
• 4.1.5 혼화재
• 4.2 배합변수
• 4.3 시편의 제작 및 실험방법
• 4.3.1 시편의 제작
• 4.3.2 실험 방법
• 4.4 배합인자에 관한 실험적 분석
• 4.4.1 물시멘트비에 따른 압축강도 특성
• 4.4.2 단위시멘트량에 따른 압축강도 특성
• 4.4.3 플라이애쉬와 실리카흄치환율에 따른 압축강도특성
• 4.4.4 스터로폼 치환율에 따른 압축강도특성
• 4.4.5 잔골재 혼합율에 따른 압축강도특성
• 4.4.6 기포율과 압축강도와의 관계
• 4.4.7 유동성
• 5. 경량기포콘크리트의 역학적 특성
• 5.1 재료 및 제조에 관한 특성
• 5.1.1 단위체적중량과 압축강도와의 관계
• 5.1.2 재령에 따른 압축강도 특성
• 5.1.3 경량기포콘크리트의 기포분석
• 5.2 해석 및 설계에 관한 특성
• 5.2.1 응력-변형률 관계
• 5.2.2 탄성계수와 포아송비
• 5.2.3 쪼갬인장강도
• 5.2.4 휨강도
• 5.2.5 단위체적중량
• 5.2.6 파괴특성
• 5.3. 타연구결과와의 비교분석
• 6. 경량기포콘크리트의 시험과 제조기법
• 6.1 시험방법의 개발 및 개선
• 6.2 경량기포콘크리트의 제조공정
• 7. 현장적용가능성 분석
• 7.1 시공사례 분석
• 7.2 현장 적용시험
• 7.2.1 실험 내용
• 7.2.2 실험결과
• 8. 1차년도 연구결과
• 9. 2차년도 연구개발 수행계획서
• 9.1 기술개발목표
• 9.2. 연구수행방법
• 9.3 연구인력 및 시설