고밀도 산업 폐자원을 골재로 사용한 콘크리트의 역학적 특성
Evaluation on Mechanical Properties of Concrete using High Density Industrial Waste as Aggregate
- 주제(키워드) 도움말 전기로 산화 슬래그 , 탄성계수 , 염화물 침투 저항성 , 전기비저항 고밀도 폐유리 , 역학적 특성
- 발행기관 강릉원주대학교 일반대학원
- 발행년도 2019
- 학위수여년월 2019. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 도움말 일반대학원 토목공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/kangnung/000000010536
- UCI I804:42001-000000010536
- 본문언어 한국어
초록/요약 도움말
콘크리트는 널리 사용되는 건설재료이며, 콘크리트는 2050년까지 7.5억 m3 이상 사용할 것으로 보고되었다. 큰 규모의 인프라의 급속한 개발로 인해 많은 국가들이 천연자원 부족 현상에 직면해있다. 이러한 상황을 해결하고자 골재 공급이 어려운 상황을 해결할 수 있는 대체 자원 개발에 관한 연구를 수행하고 있다. 특히, 전기로 슬래그는 기존 연구를 통해 유리석회(Free CaO)가 함유되어 있음에 따라 팽창이 진행됨에 사용성이 전무한 상황이었다. 최근에는 전기로 산화 슬래그와 전기로 환원 슬래그의 세분화 기술이 적용됨에 따라 KS 규격이 제정되어 콘크리트용 골재로서의 사용 가능성이 확보되었다. 또한, 산업 폐자원인 고밀도 폐유리는 대량 폐기되고 있어 이러한 산업 부산물에 대한 연구가 진행되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 전기로 산화 슬래그와 고밀도 폐유리를 굵은 골재와 잔골재로 대체한 콘크리트의 활용 가능성에 대한 역학적 특성, 내구성능을 평가하였다. 그 결과, 전기로 산화 슬래그를 굵은 골재로 대체할 경우, 공기량 및 슬럼프 모두 혼화제를 적절하게 사용하면 천연골재를 사용한 콘크리트와 동등 수준을 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 전기로 산화 슬래그를 골재로 사용하게 되면 대체적으로 강도는 개선되는 것으로 나타났으나, 최대치수가 20 mm인 경우에는 전기로 산화 슬래그를 혼입하여도 강도 저하를 방지할 수 없는 것으로 나타났으나, 광물질 혼화재를 사용하면 시멘트 수화물과 골재 사이의 부착강도를 개선하여 장기 재령의 강도 개선이 가능한 것으로 나타났다. 한편, 전기로 산화 슬래그를 골재로 사용한 콘크리트의 탄성계수의 경우, 전기로 산화 슬래그의 제조국가 및 최대치수에 관계없이 모두 증가하는 것으로 나타났다. 이는 전기로 산화 슬래그가 기존 천연골재에 비해 높은 밀도를 갖는 것에 영향을 받은 것으로 사료된다. 전기로 산화 슬래그를 사용한 콘크리트의 염화물 저항성 및 전기 비저항 측정 결과, 전기로 산화 슬래그 혼입에 따라 금속 성분에 영향을 받아 확산 계수가 증가하고 전기 비저항이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 전기로 산화 슬래그에 포함된 금속 성분에 영향을 받은 것으로 사료되며, 보다 명확한 염화물 저항성 평가를 위해서는 장기 침지 실험과 같이 비전기적 방법을 사용하는 실험과의 비교 검토가 필요한 것으로 사료된다. 콘크리트 시험체의 밀도를 통한 차폐 증가율 예측 결과, 밀도가 증가함에 따라 차폐 증가율이 개선되는 것으로 나타났다. 따라서, 전기로 산화 슬래그와 고밀도 폐유리를 콘크리트 골재로 적용한 경우, 차폐 성능 개선이 가능할 것으로 판단된다.
more목차 도움말
제 1 장 서 론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구내용 및 내용 3
제 2 장 이론적 배경 4
2.1 전기로 산화 슬래그 4
2.1.1 전기로 산화 슬래그 정의 4
2.1.2 전기로 산화 슬래그 발생현황 8
2.1.3 전기로 산화 슬래그 연구동향 9
2.2 고밀도 폐유리 11
2.2.1 고밀도 폐유리 정의 11
2.2.2 고밀도 폐유리 연구동향 11
2.3 염화물 침투 저항성 13
2.3.1 염화물 침투 메커니즘 13
2.3.2 확산 계수 측정법 14
2.4 전기 비저항 16
제 3 장 실험계획 및 방법 18
3.1 실험 변수 및 배합 18
3.2 사용재료 20
3.2.1 결합재 20
3.2.2 잔골재(고밀도 폐유리) 20
3.2.3 굵은 골재 20
3.3 실험 방법 25
3.3.1 공기량 측정 방법 25
3.3.2 슬럼프 측정 방법 25
3.3.3 압축강도 측정 방법 25
3.3.4 휨 강도 측정 방법 25
3.3.5 염화물 저항성 평가 방법 27
3.3.6 콘크리트의 전기 비저항 측정 29
제 4 장 실험 결과 및 분석 31
4.1 콘크리트의 시공성 평가 결과 31
4.1.1 공기량 측정 방법 31
4.1.2 슬럼프 측정 방법 33
4.2 콘크리트의 역학적 특성 평가 결과 35
4.2.1 압축강도 측정 결과 35
4.2.2 휨 강도 측정 결과 39
4.2.3 탄성계수 측정 결과 42
4.3 염화물 저항성 평가 결과 45
4.4 전기 비저항 측정 결과 47
4.5 밀도 측정 결과 49
제 5 장 결 론 52
참 고 문 헌 54
