초고강도 발현을 위한 최적의 콘크리트 결합재 선정에 관한 연구

Abstract

철근콘크리트 구조물의 고층화 및 대형화되고 있어 콘크리트 초고강도화하기 위한 방안을 모색하고자 본 연구는 일반적인 콘크리트 제조에 사용되는 재료를 이용하여 설계기준강도 150㎫급 초고강도 콘크리트 개발을 목표로 사용재료 검토 및 배합실험을 진행한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다.

1) 설계기준강도 150㎫급의 초고강도 콘크리트용 시멘트 결합재는 시멘트에 대하여 분말상 실리카흄 10～12%, 고로슬래그 미분말 25～30%와 결합재의 총 SO3 함량이 6.9%에 해당하는 무수석고 5～7%를 첨가하는 것이 압축강도 및 유동성 측면에서 유리한 것으로 나타나므로 최적의 배합비를 결정하였다.

2) 초고강도 콘크리트용 시멘트 결합재는 결정된 최적배합을 고효율 무중력 혼합기로 프리믹싱하여 미립자의 분산성과 균질성을 확보하고 단순혼합의 불편성과 혼화제 사용량 감소 등의 효과를 얻을 수 있다.

3) 4성분계 혼합형 시멘트인 초고강도 콘크리트용 결합재를 사용하면 압축강도는 재령 28일에 163.2㎫가 발현되었고, 재령 91일에 170㎫ 이상이 발현되어 당초 목표로 설정한 150㎫ 이상을 확보하는 것으로 나타났다.

4) 초고강도 콘크리트 결합재로서 시멘트, 실리카흄, 고로슬래그 미분말 및 무수석고 등의 4성분계 결합재를 사용하면서 일반적으로 고강도 콘크리트에 적용되는 굵은 골재 및 잔골재를 사용하여도 150㎫급 초고강도 콘크리트를 제조할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 설계기준강도 150㎫급 초고강도 콘크리트 개발을 목표로 사용재료 검토 및 배합실험을 하였으며 향후 초고강도 콘크리트의 재료적 특성에만 국한된 연구를 부재 실험에 적용하여 고강도 콘크리트의 취성적 파괴 및 내화성능을 확보하기 위한 연구가 필요할 것으로 판단된다.