표제지
목차
제1장 서론 12
1.1. 연구의 배경 및 필요성 12
1.2. 연구의 목적 15
1.3. 연구의 내용 및 범위 17
제2장 콘크리트의 조기강도발현에 관한 연구동향 20
2.1. 조기강도콘크리트의 정의 20
2.2. 콘크리트 조기강도 증진에 미치는 영향 요인 22
2.2.1. 재료에 따른 요인 22
2.2.2. 배합에 따른 요인 43
2.2.3. 기타 요인 46
2.3. 콘크리트 조기강도 증진을 위한 혼화재료 52
2.3.1. 조강제 52
2.3.2. 석회석 미분말 54
2.3.3. CSA 58
2.4. 콘크리트의 강도발현이 골조공사 기간에 미치는 영향 63
2.4.1. 콘크리트의 양생 조건 63
2.4.2. 거푸집 해체 및 존치기간 64
2.4.3. 시방서 기준이 골조공기에 미치는 영향분석 65
제3장 조기강도 개선형 보통포틀랜드 시멘트의 개발 및 이를 활용한 층당 5일 공정용 조강콘크리트의 공학적 특성평가 67
3.1. 서언 67
3.2. 실험계획 및 방법 70
3.2.1. 실험계획 70
3.2.2. 사용재료 및 배합 72
3.2.3. 실험방법 74
3.3. 실험결과 검토 및 분석 77
3.3.1. OPC의 분말도에 따른 콘크리트의 굳지않은 성상 및 조기강도 발현특성 77
3.3.2. 석고종류 및 사용량에 따른 콘크리트의 굳지않은 성상 및 조기강도 발현특성 81
3.3.3. 시멘트 종류에 따른 콘크리트 굳지 않은 성상 및 조기강도 발현특성 87
3.3.4. 양생 온도에 따른 조기강도 발현 특성 검토 90
3.3.5. 조기강도 개선형 보통포틀랜드 시멘트 콘크리트의 내구성 검토 92
제4장 층당 5일 공정용 조강콘크리트에 초기수화 촉진 첨가제를 사용한 3일 공정용 초조강콘크리트 배합도출 및 압축강도 발현 특성 96
4.1. 서언 96
4.2. 실험계획 및 방법 98
4.2.1. 실험계획 98
4.2.2. 사용재료 및 콘크리트 배합 99
4.2.3. 실험방법 100
4.3. 실험결과 검토 및 분석 100
4.3.1. 시멘트 및 감수제 종류에 따른 콘크리트의 굳지않은 성상 및 압축강도 100
4.3.2. 시멘트 및 감수제 종류에 따른 콘크리트 조기강도 발현 특성 103
4.3.3. 초기수화 촉진 첨가제에 따른 콘크리트의 굳지않은 성상 및 압축강도 104
4.3.4. 초기수화 촉진 첨가제 종류에 따른 콘크리트의 조기강도 발현 특성 107
제5장 고강도콘크리트에 대한 조기강도 개선형 보통포틀랜드 시멘트의 적용성 검토 111
5.1. 서언 111
5.2. 실험계획 및 방법 112
5.2.1. 실험계획 112
5.2.2. 사용재료 및 콘크리트 배합 112
5.2.3. 실험방법 114
5.3. 실험결과 검토 및 분석 117
5.3.1. 굳지 않은 콘크리트의 성질 117
5.3.2. 압축강도 발현 특성 122
5.3.3. 고강도콘크리트의 내화성능평가 122
5.3.4. 고강도콘크리트의 단가 비교(2012년 기준) 125
제6장 종합결론 126
6.1. 조기강도 개선형 보통포틀랜드 시멘트의 개발 및 이를 활용한 층당 5일 공정용 조강콘크리트의 공학적 특성평가 126
6.2. 층당 5일 공정용 조강콘크리트에 초기수화 촉진 첨가제를 사용한 3일 공정용 초조강콘크리트 배합도출 및 압축강도 발현특성 127
6.3. 고강도콘크리트에 대한 조기강도 개선형 보통포틀랜드 시멘트의 적용성 검토 127
참고문헌 129
ABSTRACT 133
표 1.1. 일반 콘크리트를 사용한 단위작업별 작업기간 13
표 1.2. 콘크리트 조기강도 발현을 위한 재료분야의 기술방안 16
표 2.1. 콘크리트의 대표적인 조기강도 확보기술 21
표 2.2. 양생온도에 따른 콘크리트의 압축강도 발현률 51
표 2.3. KS L 5201의 규정 55
표 2.4. 콘크리트의 양생조건에 관한 각 시방서의 기준 63
표 2.5. 거푸집 해체 및 존치기간에 관한 각 시방서의 기준 64
표 2.6. 시방이 골조공기에 미치는 요인 (압축강도 시험시) 65
표 3.1. 실험계획 71
표 3.2. 골조공사 5days/층 공정을 위한 콘크리트의 목표성능 71
표 3.3. 시멘트의 물리적 성질 72
표 3.4. 잔골재 및 굵은골재의 물리적 성능 73
표 3.5. 고성능감수제의 물리적 성능 73
표 3.6. 콘크리트의 배합 73
표 3.7. 조기강도 개선형 보통포틀랜드 시멘트의 물리적 특성 86
표 4.1. 층당 3days/층 공정을 위한 콘크리트의 목표성능 98
표 4.2. 실험계획 99
표 4.3. 고성능감수제의 물리적 특성 100
표 5.1. 실험계획 112
표 5.2. 혼화재의 종류 및 물리적 특성 113
표 5.3. 고강도콘크리트 폭렬억제를 위한 유기섬유의 물리적 특성 113
표 5.4. 콘크리트 배합 113
그림 1.1. 일반적인 건축공사의 골조 기준층의 공정 14
그림 1.2. 골조공기 단축을 위한 요소기술 15
그림 1.3. 본 연구의 내용 및 범위 19
그림 2.1. 시멘트 종류와 재령에 따른 압축강도 22
그림 2.2. 시멘트 종류별 경과시간에 따른 관입저항치 23
그림 2.3. 시멘트 종류별 초기재령의 압축강도 24
그림 2.4. 시멘트 종류별 재령경과에 따른 압축강도 25
그림 2.5. 조강성시멘트 혼입률별 경과시간에 따른 관입저항치 25
그림 2.6. 조강성시멘트 혼입률별 초기재령 압축강도 26
그림 2.7. 조강성시멘트 혼입률별 재령경과에 따른 압축강도 26
그림 2.8. 시멘트의 분말도별 경과시간에 따른 관입저항치 28
그림 2.9. 분말도별 초기재령 압축강도 28
그림 2.10. 시멘트의 분말도별 재령경과에 따른 압축강도 29
그림 2.11. 시멘트 종류, 치환율 및 분말도별 압축강도 5㎫에 도달한 시간 30
그림 2.12. 혼화재 치환방법별 시간경과에 따른 관입저항치 31
그림 2.13. 혼화재 치환방법에 따른 초결 및 종결시간 32
그림 2.14. 혼화재 치환방법별 5㎫ 압축강도 도달 시간 33
그림 2.15. 혼화재 치환방법별 초기재령 관입저항치 34
그림 2.16. 혼화재 치환방법별 재령경과에 따른 압축강도 35
그림 2.17. 혼화제 종류별 경과시간에 따른 관입저항치 36
그림 2.18. 혼화제 종류에 따른 초결 및 종결시간 36
그림 2.19. 혼화제 종류별 초기재령 경과에 따른 압축강도 37
그림 2.20. 혼화제 종류별 재령경과에 따른 압축강도 38
그림 2.21. 혼화제 종류별 압축강도 5㎫ 발현시간 38
그림 2.22. 표준형 및 촉진형 혼화제의 압축강도 비교 39
그림 2.23. TEA 혼입률 변화에 따른 응결시간 40
그림 2.24. TEA 혼입률별 재령경과에 따른 압축강도 41
그림 2.25. 혼화재 치환별 TEA 혼입률 변화에 따른 압축강도 5㎫ 발현시간 42
그림 2.26. W/C별 응결시간에 따른 관입저항 43
그림 2.27. W/C 변화에 따른 초결 및 종결시간 44
그림 2.28. W/C별 초기 재령경과에 따른 압축강도 45
그림 2.29. W/C별 재령경과에 따른 압축강도 45
그림 2.30. W/C 변화에 따른 5㎫ 압축강도 발현 시간 46
그림 2.31. 양생환경에 따른 콘크리트의 강도 증진(W/C 50%) 47
그림 2.32. 초기 2시간 온도가 콘크리트 강도에 미치는 영향 (W/B 53%) 48
그림 2.33. 재령 1과 28일에서 콘크리트의 압축강도에 미치는 양생온도의 영향 49
그림 2.34. 양생온도조건에 따른 압축강도와 양생기간의 관계 50
그림 2.35. 콘크리트 초기강도에 미치는 양생온도의 영향 50
그림 2.36. 염화칼슘을 첨가한 시멘트 페이스트의 응결(W/C 26.9%) 53
그림 2.37. 염화칼슘을 첨가한 조강 및 보통포틀랜드시멘트 콘크리트의 압축강도(W/C 26.9%) 54
그림 2.38. 석회석 미분말 치환율 변화에 따른 압축강도 56
그림 2.39. 석회석 미분말 치환율 변화에 따른 압축강도비 57
그림 2.40. CSA 팽창재의 수화반응 58
그림 2.41. 시멘트 수화속도와 CSA혼합재의 반응시기 59
그림 2.42. 성분에 따른 CSA의 경화구조 60
그림 2.43. 에트린가이트 생성시기별 특성 62
그림 3.1. 조기강도 개선형 보통포틀랜드 시멘트의 개발 프로세스 68
그림 3.2. 조기강도 개선형 보통포틀랜드 시멘트 적용에 의한 골조공사의 5day/층 공정 69
그림 3.3. 시멘트 분말도에 따른 콘크리트의 슬럼프 및 공기량 78
그림 3.4. 시멘트 분말도에 따른 응결시간과 압축강도 79
그림 3.5. 시멘트 분말도 향상에 따른 콘크리트의 압축강도 증가율 80
그림 3.6. 석고 종류에 따른 콘크리트의 슬럼프 및 공기량 82
그림 3.7. 석고 종류에 따른 콘크리트의 응결시간과 압축강도 83
그림 3.8. 석고 종류에 따른 콘크리트의 압축강도 증가율 84
그림 3.9. 무수석고 첨가율에 따른 슬럼프와 공기량 85
그림 3.10. 무수석고 첨가율에 따른 15시간에 따른 압축강도 86
그림 3.11. 시멘트 종류에 따른 미소수화열 87
그림 3.12. 시멘트 종류에 따른 콘크리트의 슬럼프와 공기량 88
그림 3.13. 시멘트 종류에 따른 초기재령에서 콘크리트의 압축강도 89
그림 3.14. 시멘트 종류 및 재령에 따른 콘크리트의 압축강도 90
그림 3.15. 양생온도 10℃에서 W/C 45% 콘크리트의 압축강도 91
그림 3.16. 양생온도 15℃에서 W/C 45% 콘크리트의 압축강도 91
그림 3.17. 양생온도 20℃에서 W/C 45% 콘크리트의 압축강도 92
그림 3.18. 양생온도에 따른 OPC대비 강도증가율 93
그림 3.19. 12days/층 공정과 5days/층 공정의 누계공정률 93
그림 3.20. 시멘트 종류에 따른 동결융해를 받은 콘크리트의 동탄성계수 94
그림 3.21. 시멘트 종류에 따른 콘크리트의 탄산화 깊이 94
그림 3.22. 시멘트 종류에 따른 콘크리트의 염소이온 투과 저항성 95
그림 4.1. 조기강도 개선형 보통포틀랜드 시멘트와 초기수화 촉진 첨가제를 사용한 조강콘크리트 적용에 의한 골조공사의 3days/층 공정 97
그림 4.2. 시멘트 및 감수제 종류에 따른 콘크리트의 슬럼프 101
그림 4.3. 시멘트 및 감수제 종류에 따른 콘크리트의 공기량 102
그림 4.4. 재령에 따른 콘크리트의 압축강도(Series I) 102
그림 4.5. 시멘트 및 감수제 종류에 따른 조기강도 발현특성 103
그림 4.6. 12, 18시간에서의 목표강도에 대한 압축강도 발현률 104
그림 4.7. 초기수화 촉진 첨가제의 종류에 따른 콘크리트의 슬럼프 105
그림 4.8. 초기수화 촉진 첨가제의 종류에 따른 콘크리트의 공기량 105
그림 4.9. 초기수화 촉진 첨가제의 종류 및 재령에 따른 콘크리트의 압축강도발현 106
그림 4.10. 초기수화 촉진 첨가제의 종류에 따른 콘크리트의 조기강도 107
그림 4.11. 초기수화 촉진 첨가제의 종류에 따른 12, 18시간에서의 목표강도에 대한 압축강도 발현률 108
그림 4.12. 양생온도에 따른 12, 18시간에서의 콘크리트의 압축강도 109
그림 4.13. 12days/층, 5days/층, 3days/층 공정의 누계공정률 109
그림 5.1. 고강도콘크리트 기둥부재의 내화시험을 위한 표준화재곡선 115
그림 5.2. 단주 시험체 제작 도면 116
그림 5.3. 열전대 설치 위치 116
그림 5.4. 열전대 설치방법 116
그림 5.5. 압축강도 및 시멘트 종류에 따른 콘크리트의 Slump flow 118
그림 5.6. 압축강도 및 시멘트 종류에 따른 콘크리트의 공기량 118
그림 5.7. 압축강도 및 시멘트 종류에 따른 콘크리트의 Slump flow 500㎜ 도달시간 119
그림 5.8. 압축강도 및 시멘트 종류에 따른 O-lot 유하시간 120
그림 5.9. 압축강도 및 결합재 종류에 따른 콘크리트의 조기강도발현 특성 121
그림 5.10. 압축강도 및 결합재 종류에 따른 콘크리트의 재령별 압축강도 121
그림 5.11. 표준가열에 의한 60㎫ 콘크리트를 사용한 기둥의 내부온도상승 123
그림 5.12. 표준가열에 의한 80㎫ 콘크리트를 사용한 기둥의 내부온도상승 124
그림 5.13. 표준가열에 의한 100㎫ 콘크리트를 사용한 기둥의 내부온도상승 124
그림 5.14. 설계기준강도 50㎫이상 고강도콘크리트의 원재료비 125