본문 바로가기 주메뉴 바로가기
22대 대한민국 국회 국회정보길라잡이 국회의원검색
회원가입 로그인
HOME

정보검색

소장정보 검색

국회도서관 홈으로 정보검색 소장정보 검색
결과 내 검색 동의어 포함
결과 내 검색 동의어 포함

-

목차보기

표제지

목차

논문요약 11

제1장 서론 13

1. 연구 배경 13

2. 연구 현황 14

2.1. 국내 기술 동향 14

2.2. 국외 기술 동향 15

3. 연구 목적 및 내용 17

제2장 이론적 배경 18

1. 플라이애쉬 18

1.1. 플라이애쉬 발생 과정 18

1.2. 플라이애쉬 규격 20

2. 플라이애쉬 특성 25

2.1. 플라이애쉬의 물리적 특성 25

2.2. 플라이애쉬의 일반적 특성 26

3. 콘크리트의 탄산화 30

3.1. 콘크리트의 수화 메커니즘 30

3.2. 콘크리트 탄산화 메커니즘 34

3.3. 콘크리트 탄산화에 영향을 미치는 인자 38

3.4. 콘크리트의 탄산화 모델 39

4. 콘크리트 탄산화에 대한 내구설계 기준 45

4.1. 콘크리트 내구수명 45

4.2. 국내 외 철근 콘크리트 구조물의 목표 내구수명 47

4.3. 구조물의 잔존수명 평가 49

제3장 실험 연구 51

1. 실험 개요 51

2. 실험 재료 51

2.1. 시멘트 51

2.2. 플라이애쉬 51

2.3. 골재 52

3. 배합비 선정 52

4. 실험방법 53

4.1. 촉진 탄산화 시험 53

4.2. 급속 촉진 탄산화 시험 55

제4장 실험 결과 57

1. 콘크리트 압축강도 57

2. 촉진 탄산화 방법에 의한 탄산화 60

2.1. 촉진 탄산화 시험에 의한 탄산화 깊이 60

2.2. 탄산화 속도 계수 65

3. 급속 탄산화 방법에 의한 탄산화 67

3.1. 급속 촉진 탄산화 시험 결과 67

3.2. 탄산화 속도계수 71

4. 장기재령 콘크리트의 탄산화 73

4.1. 장기재령 콘크리트의 탄산화 결과 73

4.2. 탄산화 속도계수 78

5. 실험방법에 따른 성능저하 예측 79

5.1. 탄산화 예측 79

5.2. 목표 내구수명 84

제5장 결론 87

참고문헌 89

ABSTRACT 93

표목차

표 2.1. 각국의 플라이애쉬 기준(단일 규격) 23

표 2.2. 각국의 플라이애쉬 기준(차별화 규격) 24

표 2.3. C2S와 C3S의 수화반응 특징 33

표 2.4. 탄산화 속도계수의 영향인자 40

표 2.5. 국내의 철근 콘크리트 구조물의 목표 내구수명 48

표 2.6. 국가별 철근콘크리트 구조물의 목표 내구수명 48

표 3.1. 시멘트와 플라이애쉬의 화학 조성 52

표 3.2. 콘크리트 배합표 53

표 3.3. 일반 촉진 탄산화 환경조건 55

표 4.1. 콘크리트의 압축강도 58

표 4.2. 촉진탄산화 시험에 의한 탄산화 속도 계수 66

표 4.3. 급속 촉진 탄산화 시험에 의한 탄산화 속도 계수 73

표 4.4. 급속 촉진 탄산화 시험에 의한 탄산화 속도 계수 (전양생 조건 :180일) 79

표 4.5. 콘크리트구조설계기준 최소 피복두께 80

표 4.6. 도로교 설계기준 철근의 피복두께 80

표 4.7. 최소 피복두께(30mm) 에 의한 탄산화 도달시간 81

표 4.8. 실험 방법에 따른 탄산화 깊이 (목표내구수명 : 100년) 84

표 4.9. 실험 방법에 따른 탄산화 깊이 (목표내구수명 : 65년) 85

표 4.10. 실험 방법에 따른 탄산화 깊이 (목표내구수명 : 30년) 85

그림목차

그림 2.1. 플라이애쉬의 SEM 사진 18

그림 2.2. 포틀랜드 시멘트 제조공정 19

그림 2.3. OPC와 FA를 혼입한 콘크리트 블리딩 27

그림 2.4. 플라이애쉬를 혼입한 콘크리트 압축강도 29

그림 2.5. 에트린가이트의 SEM 사진 31

그림 2.6. 칼슘 실리케이트 수화물(C-S-H겔) 32

그림 2.7. 시멘트 화합물의 수화속도 34

그림 2.8. 탄산칼슘 SEM사진 35

그림 2.9. 콘크리트 탄산화에 의한 철근 부식과 철근 콘크리트 구조물의 내용년수 50

그림 3.1. 일반 촉진탄산화 시험장치 54

그림 3.2. 급속촉진 탄산화 시험장치 56

그림 3.3. 콘크리트 탄산화 시편 56

그림 3.4. 콘크리트 매립형 게이지 57

그림 4.1. W/B=43% 콘크리트 압축강도 (7일, 28일) 59

그림 4.2. W/B=50% 콘크리트 압축강도 (7일, 28일) 59

그림 4.3. W/B=55% 콘크리트 압축강도 (7일, 28일) 60

그림 4.4. W/B=43% 콘크리트 탄산화 깊이 (CO₂=5%) 62

그림 4.5. W/B=50% 콘크리트 탄산화 깊이 (CO₂=5%) 63

그림 4.6. W/B=55% 콘크리트 탄산화 깊이 (CO₂=5%) 63

그림 4.7. 탄산화 시편의 절단면 (W/B=43%) 64

그림 4.8. 탄산화 시편의 절단면 (W/B=50%) 65

그림 4.9. 탄산화 시편의 절단면 (W/B=55%) 65

그림 4.10. W/B=43% 콘크리트 탄산화 깊이 (CO₂=100%) 68

그림 4.11. W/B=50% 콘크리트 탄산화 깊이 (CO₂=100%) 68

그림 4.12. W/B=55% 콘크리트 탄산화 깊이 (CO₂=100%) 69

그림 4.13. 탄산화 시편의 절단면 (W/B=43%) 69

그림 4.14. 탄산화 시편의 절단면 (W/B=50%) 70

그림 4.15. 탄산화 시편의 절단면 (W/B=55%) 70

그림 4.16. W/B=43% 장기재령 콘크리트 탄산화 깊이 75

그림 4.17. W/B=55% 장기재령 콘크리트 탄산화 깊이 76

그림 4.18. W/B=55% 장기재령 콘크리트 탄산화 깊이 76

그림 4.19. 탄산화 시편의 절단면 (W/B=43%) 77

그림 4.20. 탄산화 시편의 절단면 (W/B=50%) 77

그림 4.21. 탄산화 시편의 절단면 (W/B=55%) 77

그림 4.22. 최소 피복두께 30mm 도달 시간 (양생기간 : 56일) 82

그림 4.23. 최소 피복두께 30mm 도달 시간 (양생기간 : 180일) 83

초록보기

최근 각종 산업화에 따른 탄산가스 배출량의 증가는 철근 콘크리트 구조물의 탄산화를 촉진시켜 구조물의 내구성을 저하시키고 있다. 이미 선진 각국에서는 탄산가스 증가량을 고려하여 철근 콘크리트 구조물의 탄산화에 관한 안전 관리 대책을 마련하고 있지만 현재까지도 실 구조물의 탄산화를 정확하게 예측하기 어렵고 탄산화 측정하기 위해서는 많은 시간과 노력이 소요된다. 콘크리트의 탄산화에 영향을 주는 인자는 크게 재료적 요인과 환경적 요인으로 나누어 생각할 수 있다. 여기서 재료적 요인은 다시 콘크리트의 공극률 및 최대 공극경과 같은 물리적 인자와 세공용액 및 콘크리트 내부의 수산화칼슘의 총량과 같은 화학적 인자로 나눌 수 있다. 따라서 재료적인 측면에서 물-시멘트비의 변동, 혼화재료의 혼입은 탄산화 과정을 변화시킬 수 있는 주요한 원인이 된다.

한편 철근 콘크리트의 구조물에는 콘크리트의 성능향상 및 자원의 재활용 등을 이유로 플라이애쉬의 사용량이 증가하고 있다. 플라이애쉬는 콘크리트의 장기강도를 개선시키지만, 일반적으로 탄산화에는 불리하다고 알려져 있다. 하지만 장기적으로는 콘크리트의 밀실도를 증가시켜 탄산화가 발생하기 어려운 환경을 조성하는 측면도 있으므로 플라이애쉬를 혼입한 경우의 탄산화 특성은 이러한 두가지 측면의 상호 영향을 세심히 고찰할 필요가 있다.

본 연구에서는 플라이 애쉬를 혼입한 콘크리트의 탄산화 특성을 알아보기 위하여 실험환경에 따라서 촉진탄산화 시험과 급속 촉진 탄산화 시험을 실시하여 대기중 CO2 농도 차이에 따른 탄산화 깊이를 비교하였다. 또한 전 양생기간을 180일로 하여 기존 방법인 56일 전 양생한 콘크리트의 탄산화와 비교하여 플라이 애쉬를 혼입한 경우 장기적으로 밀실도 변화로 인한 탄산화의 영향에 대하여 알아보았다.

본 연구 결과 플라이애쉬를 혼입한 콘크리트를 기존의 실험방법에 의한 결과를 토대로 탄산화에 대한 내구성 설계를 실시할 경우 OPC에 비하여 탄산화에 취약한 결과를 얻을 수 있으며 이는 실제 철근 콘크리트 구조물의 탄산화 진행과 상당한 오차를 발생시킬 수 있다. 하지만 충분한 전 양생기간이 주어진 경우 플라이애쉬를 혼입한 콘크리트는 오히려 탄산화에 저항성을 확보할 수 있으며 콘크리트의 재령이 지남에 따라 탄산화에 대한 저항성은 증가될 것으로 판단된다. 추후 급속 촉진 탄산화 시험에 대한 지속적인 연구를 통하여 충분한 전 양생기간을 요하는 플라이애쉬와 같은 혼화재료를 혼입한 콘크리트의 탄산화 측정에 급속 촉진 탄산화 시험이 적용될 경우 신속하고 정확한 탄산화 예측이 가능할 것이라 판단된다.

추천서가 (다양한 추천 자료를 만나보세요)

권호기사보기

권호기사 목록 테이블로 기사명, 저자명, 페이지, 원문, 기사목차 순으로 되어있습니다.
기사명 저자명 페이지 원문 기사목차