석회석미분말을 첨가한 친환경 시멘트콘크리트의 내구 특성 document_id A220517030316

시멘트를 생산할 때 발생하는 이산화탄소로 인하여 콘크리트를 활용하는 건설산업의 친환경성이 문제시 되어가고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 석회석미분말로 시멘트를 대체하는 기술의 기초연구로서 석회석미분말을 함유한 콘크리트의 내구특성에 관하여 특성을 파악하고자 하였다. 실험변수는 석회석미분말의 시멘트 치환률을 0%에서 25%까지 5%씩 중가하였으며 동결융해저항성, 제설염 저항성 및 알칼리-실리카반응 저항성 등의 내구특성과 기초적인 경화특성 등을 분석하였다. 석회석미분말의 사용으로 인한 동결융해저항성, 제설제염 저항성 등의 영향은 거의 없는 것으로 나타났으며 또한 알카리-실리카반응성의 억제를 위하여도 긍정적으로 검토될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 석회석미분말을 포틀랜드시멘트의 일부를 치환함으로써 친환경 시멘트콘크리트 기술 개발을 위한 기초연구로 석회석미분말을 혼입한 콘크리트의 내구 특성을 분석하고자 하였으며 실험적 연구를 통하여 도출되어진 결론은 다음과 같다. 슬럼프 실험결과, 석회석미분말의 혼입량이 증가할수록 슬럼프 값도 증가하는 경향을 나타내었으며 특히 석회석미분말을 15% 이상 혼입하였을 경우에 슬럼프 값이 현저하게 증가되는 것을 알 수 있었다. 이는 각 변수별로 공기연행제의 혼입량이 일정함에 따라 공기연행제의 영향보다는 석회석미분말이 화학적으로 비활성적이며 잔입자의 증가에 따른 영향으로 판단된다. 따라서 동일한 배합조건에서 워커빌리티의 증대를 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 공기량 실험결과, 6개의 변수 모두 목표 설정값인 5~7%에 만족하는 것으로 나타났다. 따라서 기존의 일반적인 콘크리트에 사용하는 공기연행제를 사용하여도 공기연행에 크게 문제가 없을 것으로 기대되며 플라이애시 사용 시와 같이 공기연행제를 흡착하는 등의 문제점은 없는 것으로 나타났다. 단위용적질량 실험결과, 석회석미분말의 혼입량이 증가할수록 단위용적질량이 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 석회석미분말의 비중이 시멘트보다 낮으며 중량비율에 따라 치환한 결과로 판단된다. 응결시간 측정결과, 석회석미분말의 혼입률이 증가할수록 응결시간은 단축되는 경향을 나타내다. 이와 같은 결과는 석회석미분말의 혼입률 증대에 따른 블리딩의 감소 등의 물리적인 영향이 큰 것으로 판단된다. 동결융해 실험결과, 330Cycle까지 모든 변수에서 동결융해 저항성이 우수한 것으로 나타났다. 이는 공기량 분석결과에서 석회석미분말의 혼입에 따른 공기연행이 크게 영향을 받지 않음에 기인하는 것으로 판단된다. 따라서 석회석미분말을 활용한 콘크리트의 동결융해 저항성은 일반 공기연행 콘크리트와 동등한 수준으로 판단된다. 제설염 저항성 분석결과, 석회석미분말의 혼입량의 증가에 따른 제설염 저항성의 변화는 거의 없는 것으로 나타났다. 석회석미분말의 혼입률에 따른 알칼리 실리카반응 분석결과, 석회석미분말의 혼입량이 증가함에 따라 알칼리-실리카 반응성은 감소하는 것으로 나타났으며 재령 28일의 경우가 재령 14일때 보다 감소율이 더욱 크게 나타났다. 따라서 포틀랜드시멘트를 치환함으로서 알칼리량을 감소하여 알칼리 실리카 반응 위험성을 충분히 감소할 수 있을 것으로 기대된다.