울트라파인 플라이 애시 혼입률에 따른 VES-LMC의 초기거동 특성

Abstract

급속경화 콘크리트의 가장 큰 단점은 단시간 내에 발생하는 급격한 수화발열 반응으로 인해 초기팽창이나 수축이 매우 크게 일어나 균열이 발생할 가능성이 높다는 것이다. 그러나 플라이 애시가 사용되면 콘크리트의 수화열을 낮출 수 있으므로 초기팽창과 수축을 현저히 줄일 수 있어 균열발생 억제에 효과적일 수 있다. 초속경 라텍스개질 콘크리트(VES-LMC)는 우수한 재료특성에도 불구하고, 재료 자체의 높은 수화열로 인해 균열이 발생하는 사례가 보고되고 있다. 따라서 본 논문에서는 플라이 애시를 VES-LMC에 적용할 수 있는 방법을 고안하여, 균열에 대한 안정성을 확보하기 위한 연구를 수행하였다. 울트라파인 플라이 애시(Ultra-Fine Fly Ash ; UFFA)를 사용하여 조기강도 저하의 단점이 극복된 조건에서, 초기 수화열을 낮추고 수축을 저감하여 균열안정성을 확보할 수 있도록 하였다. 실험결과 조기 압축강도는 UFFA 혼입률이 증가함에 따라 다소 감소하지만, 재령 28일 강도는 통계학적으로 유사한 것으로 나타났다. 초기수축 실험결과 UFFA가 단위시멘트량대비 15%에서 20%까지 치환되면 최대수축을 43~47%까지 줄일 수 있어 초기수축 억제에 매우 효과적이므로 균열에 대한 안정성을 확보할 수 있는 것으로 나타났다. The main disadvantage of rapid setting concrete is the occurrence of cracking because of fast hydration reaction due to high thermal expansion and shrinkage. However, if the fly ash is used in concrete, it is possible to prevent cracking since the hydration heat can be decreased. Although Very-Early Strength-Latex Modified Concrete(VES-LMC) is an excellent material, occurrence of cracking has been reported because of high hydration heat. In the present study, new method which can apply the fly ash to the VES-LMC was developed. Research for the new method to improve the safety for the cracking was conducted. Safety was confirmed by reducing the shrinkage and hydration heat in the condition of overcoming the low early-age strength. Detailed conclusions are follows. Early-age compressive strength was decreased a little with increase of UFFA content. However, 28-d compressive strength was statistically insignificant regardless of UFFA contents. If the UFFA is replaced 15% to 20% of unit cement weight in concrete, maximum shrinkage can be reduced up to 43% to 47%. Usage of UFFA in VES-LMC guarantees the safety for cracking since it is very effective to control of early-age shrinkage.