경화 콘크리트의 공극구조 특성과 콘크리트 내구성과의 관계
Characteristics of Air-void Structure and the Relationship with Durability in Hardened Concrete
- 주제(키워드) 콘크리트 , 내구성 , 공극분포 , 화상분석법 , 압축강도 , 동결융해 저항성 , 확산계수 , Concrete , Durability , Air Void Distribution , Image Analysis of Void , Compressive Strength , Freeze & thawing resistance , Diffusion Coefficient
- 발행기관 江陵大學校 大學院
- 지도교수 楊恩翼
- 발행년도 2007
- 학위수여년월 2007. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 土木工學科
- 원문페이지 xiii, 94 p.
- 본문언어 한국어
초록/요약
콘크리트의 압축강도, 염소이온의 확산계수 및 동결융해 저항성에 관련된 내구성 등은 콘크리트 내부에 형성된 공기량, 공극의 분포, 공극의 형태 등 내부 공극 구조에 의해서 결정되는 것으로 보고되고 있다. 그러나 공극구조 분석방법은 50년여 전에 제시된 방법으로 현재까지 사용되고 있으며 분석하는데 시간과 노력이 너무 많이 소요되고, 공극간의 거리로 설명되어지는 간격계수(Spacing factor)만을 산정하여 콘크리트 내구 특성을 평가하는 방법으로서, 공극 직경의 영향에 따른 간격계수의 차이를 무시하는 오차를 유발할 수 있다. 이러한 분석방법을 개선하기 위해 최근에 화상분석을 이용한 콘크리트의 미세공극 분석법이 도입되고 있으며 이런 방법 중 분석과정의 객관성과 신뢰성을 높인 경화 콘크리트 기포 계측 장치(HF-MA C01)가 새로이 개발되어 활용되어 본 연구는 이 장비를 통하여 공극 구조를 분석을 하고자 하였다. 따라서, 본 연구에서는 W/C-비와 AE제 첨가의 유무를 변수로 하는 콘크리트 시편과 동일 W/C-비에서 고로슬래그와 플라이애쉬를 첨가하는 경우에 대하여 재령별 압축강도 시험, RCPT 실험, 동결융해 실험 등의 내구성 실험을 실시하고 기포계측장비를 사용하여 측정한 공극구조를 비교 검토하여 경화콘크리트의 공극구조와 콘크리트 내구특성과의 관계를 규명함으로써 내구성 확보를 위한 콘크리트 공극구조에 대한 설계기준 자료를 제안하고자 하였다. 실험결과에 따르면 경화 콘크리트의 공극은 재령에 따라 전체적인 공극 크기는 작아지며 내구성에 가장 큰 영향을 미치는 공극 크기는 0.01㎜∼0.25㎜크기이며 W/C-비가 낮을수록 작은 공극(0.01㎜∼0.25㎜)의 수가 많고, AE제 사용과 광물질 혼화재를 사용하였을 경우(포졸란 반응) 작은 공극(0.01㎜∼0.25㎜)의 수가 증가함을 알 수 있었다. 작은 공극(0.01㎜∼0.25㎜)의 개수가 증가할수록 강도와 동결융해 저항성이 높아지는 편이나 염소이온의 확산계수는 각각의 W/C-비별로 AE제 사용유무에 따라 크게 차이가 나지 않으며 광물질 혼화재를 사용하였을 경우는 공극보다 광물질 혼화재의 특성에 더 영향을 받기 때문에 공극 간의 관계만 놓고 판단하기는 어려웠다.
more초록/요약
Almost of concrete properties such as compressive strength, permeability and freeze-thawing resistance are affected by air void distribution including air content, air spacing, and void structure. Air void measuring methods have been widely used to estimate the air void system in hardened concrete for last fifty years. However, these methods have many demerits requiring many efforts and time for obtaining only spacing factor, and are still influenced by the operator's subjectivity. Recently, Image analysis techniques for Air void distribution of hardened concrete are developed. One of these Image analysis techniques is Image analysis technique of 'HF-MA C01' machine which has high objectivity and reliability. To evaluate the air void distribution, it is used that an image analysis technique of 'HF-MA C01' machine in this study. Test variables in this study are W/C ratio, air entraining agent, and mineral admixture. Test for compressive strength, permeability of chloride and freeze-thawing resistance are executed in each specimens. And, it is compared these results and results of air void distribution to suggest the relationship between durability and air void characteristic of hardened concrete. As a results of this experiment, air void size of hardened concrete is grow less and less with the time. Air void size of 0.01㎜∼0.25㎜ has the most important influence on durability. Air void size of 0.01㎜∼0.25㎜ has many air void counts for case of lower W/C ratio, and using of air entraining agent and mineral admixture (pozzolan). If air void size of 0.01㎜∼0.25㎜ increased, the compressive strength and freeze and thawing resistance are improved. However, the distribution of air void size of 0.01㎜∼0.25㎜ has little effect on the change of diffusion coefficient of chlorine.
more목차
제 1 장 서 론 = 1
1.1 연구배경 및 목적 = 1
1.2 연구내용 및 방법 = 3
제 2 장 콘크리트 내부공극 및 측정방법 = 5
2.1 연구 동향 = 5
2.2 콘크리트 내부공극 = 9
2.2.1 콘크리트 내부공극 형성 및 메카니즘 = 9
2.2.2 콘크리트 내부공극의 영향 = 11
2.3 콘크리트 내부공극의 측정방법 = 14
2.3.1 공기량 측정기에 의한 압력법 = 14
2.3.2 시료의 체적 측정법 = 14
2.4 콘크리트 미세구조 분석 방법 = 17
2.4.1 수은 압입식 세공분포 측정법 = 17
2.4.2 수증기 흡착법 = 18
2.4.3 리니어트레버스·포인트카운트법 = 18
2.4.4 화상법 = 23
2.4.5 비화상법 = 23
제 3 장 경화 콘크리트 기포계측장치(HF-MA C01)를 사용한 공극구조 분석방법 = 25
3.1 HF-MA C01의 특징 = 25
3.2 공극구조 분석 방법 = 27
3.2.1 시험 전 준비 및 표면연마 = 27
3.2.2 측정과 화상분석 단계 = 29
제 4 장 실험 계획 및 방법 = 44
4.1 실험 계획 = 44
4.1.1 실험계획 및 변수 = 44
4.1.2 사용재료 = 44
4.1.3 배합설계 = 45
4.1.4 시험체 제작 = 46
4.2 실험 방법 = 48
4.2.1 공기량 시험 = 48
4.2.2 슬럼프 시험 = 48
4.2.3 압축강도 시험 = 49
4.2.4 공극구조 분석 = 50
4.2.5 RCPT 시험 = 50
4.2.6 동결융해 실험 = 52
제 5 장 경화 콘크리트의 공극 구조 분석 = 54
5.1 물/시멘트-비에 따른 경화 콘크리트의 공극 상태 분석 = 54
5.1.1 물/시멘트-비에 따른 경화 콘크리트의 공극수에 따른 분석 = 55
5.1.2 물/시멘트-비에 따른 각 공극크기가 차지하는 공극비율에 따른 분석 = 58
5.2 광물질 혼화재를 첨가한 경화 콘크리트의 공극 상태 분석 = 61
5.2.1 광물질 혼화재를 첨가한 경화 콘크리트의 공극수에 따른 분석 = 61
5.2.2 광물질 혼화재를 첨가한 경화 콘크리트의 각 공극크기가 차지하는공극비율에 따른 분석 = 64
5.3 재령별 경화 콘크리트의 공극 구조 비교 = 67
5.3.1 물/시멘트-비에 따른 공극 구조 비교 = 67
5.3.2 광물질 혼화재 사용에 따른 공극 구조 비교 = 71
5.4 깊이별 경화 콘크리트의 공극 구조 비교 = 75
제 6 장 콘크리트 내구성과의 비교 = 78
6.1 공극구조와 압축강도 비교 = 78
6.2 공극구조와 염소이온 확산계수 비교 = 80
6.3 공극구조와 동결 융해 저항성 비교 = 82
6.3.1 무게변화 = 82
6.3.2 동탄성계수 변화 = 84
제 7 장 결 론 = 86
참고문헌 = 88
