표제지
목차
기호 11
Abstract 12
I. 서론 14
1.1. 연구배경 및 목적 14
1.2. 연구의 범위 및 방향 15
1.3. 기존 연구의 동향 16
1.3.1. 굳지 않은 순환골재 콘크리트의 특성 16
1.3.2. 경화(硬化)된 순환골재 콘크리트의 특성 19
1.3.3. 강섬유 보강 콘크리트의 특성 23
1.4. 연구 진행 흐름도 26
II. 이론적 연구 27
2.1. 폐기물 발생현황 27
2.2. 건설폐기물 처리 및 재활용 현황 30
2.3. 콘크리트용 순환골재의 특성 31
2.4. 강섬유 보강 콘크리트의 개요 35
2.4.1. 섬유 종류와 특성 35
2.4.2. 강섬유 분포특성 36
2.4.3. 강섬유 배열 특성 37
2.4.4. 강섬유 형상비와 혼입률 특성 37
2.5. 강섬유 보강 콘크리트 기본이론 37
2.5.1. 강섬유 간격 이론 38
2.5.2. 강섬유복합체 이론 40
2.6. 강섬유 보강 콘크리트의 역학적 특성 41
2.6.1. 압축강도 41
2.6.2. 인장강도 42
2.6.3. 휨강도 43
2.6.4. 전단강도 44
2.6.5. 탄성계수 48
III. 실험계획 49
3.1. 실험 개요 49
3.2. 실험 기기 50
3.3. 실험 변수 51
3.4. 사용 재료 52
3.4.1. 시멘트 52
3.4.2. 골재 52
3.4.3. 순환골재 52
3.4.4. 강섬유 53
3.4.5. 철근 54
3.4.6. AE 감수제 54
3.5. 콘크리트의 배합 55
3.6. 실험 방법 56
3.6.1. 콘크리트의 압축강도 실험 56
3.6.2. 콘크리트의 인장강도 실험 56
3.6.3. 콘크리트 내화도(耐火度) 실험 57
3.6.4. 휨 실험 58
IV. 재료 실험결과 60
4.1. 콘크리트 압축강도 실험결과 60
4.2. 콘크리트 쪼갬 인장강도 실험결과 69
4.3. 콘크리트의 내화도(耐火度, refractoriness) 실험 74
4.4. 초음파속도 실험결과 81
V. 철근 콘크리트 보의 휨 실험결과 84
5.1. 실험결과 84
5.2. 균열 및 파괴 양상 91
5.2.1. 강섬유 무보강 순환골재 휨 시험체의 균열 및 파괴 성상 91
5.2.2. 강섬유 보강 순환골재 휨 시험체의 균열 및 파괴 성상 94
5.3. 부재 시험체의 연성(延性) 평가 99
VI. 결론 102
참고문헌 104
부록 108
〈표 2.1〉 2000~2004년 건설폐기물 성상현황 29
〈표 2.2〉 2005년 건설폐기물 성상현황 29
〈표 2.3〉 건설폐기물의 처리방법 변화 추이 30
〈표 2.4〉 순환골재에 혼입된 불순물 32
〈표 2.5〉 미분(微粉)의 화학적 분석결과 33
〈표 2.6〉 보통 콘크리트에 비해 15%의 압축강도를 감소시킨 혼합물의 체적율 34
〈표 2.7〉 유해 혼합물의 최대량 34
〈표 3.1〉 실험계획 및 변수 51
〈표 3.2〉 시멘트의 화학적 성분 및 물리적 성질 52
〈표 3.3〉 골재의 물리적 성질 52
〈표 3.4〉 폐콘크리트의 물리적 성질 53
〈표 3.5〉 강섬유의 물리적 성질 53
〈표 3.6〉 철근의 재료특성 54
〈표 3.7〉 AE 감수제의 물리적 특성 54
〈표 3.8〉 콘크리트 배합표 55
〈표 4.1〉 강섬유 무 보강한 순환골재콘크리트의 재령에 따른 압축강도 60
〈표 4.2〉 순환골재를 사용한 콘크리트의 재령에 따른 압축강도 발현율 61
〈표 4.3〉 강섬유 보강 순환골재 콘크리트의 재령에 따른 압축강도 63
〈표 4.4〉 강섬유 보강 순환골재 콘크리트의 재령에 따른 압축강도 발현율 64
〈표 4.5〉 순환골재를 사용한 콘크리트의 재령에 따른 쪼갬 인장강도 69
〈표 4.6〉 순환골재 혼입한 콘크리트의 재령에 따른 쪼갬 인장강도 발현율 70
〈표 4.7〉 강섬유 보강 순환골재 콘크리트의 재령에 따른 쪼갬 인장강도 71
〈표 4.8〉 강섬유보강 순환골재 콘크리트의 재령에 따른 쪼갬 인장강도 발현율 72
〈표 4.9〉 순환골재를 혼입한 콘크리트의 내화도 실험 후 압축강도 실험 결과 74
〈표 4.10〉 강섬유 보강 순환골재 콘크리트의 내화도 실험 후 압축강도 실험 결과 77
〈표 4.11〉 강섬유 무보강 순환골재 콘크리트의 재령별 초음파속도 81
〈표 4.12〉 강섬유 보강 순환골재 콘크리트의 재령별 초음파속도 82
〈표 5.1〉 강섬유 무보강 순환골재 시험체의 휨 실험결과 84
〈표 5.2〉 강섬유 보강 순환골재 시험체의 휨 실험결과 87
〈표 5.3〉 강섬유 무보강 순환골재 시험체별 연성계수 100
〈표 5.4〉 강섬유 보강 순환골재 시험체별 연성계수 101
[그림 1.1] 연구 진행 흐름도 26
[그림 2.1] 폐기물 종류별 구성비율 27
[그림 2.2] 건설폐기물 발생량 28
[그림 2.3] 이론적인 인장강도 38
[그림 2.4] 강섬유간격에 따른 인장강도의 변화 39
[그림 2.5] 압축강도와 강섬유 혼입률의 관계 42
[그림 2.6] 강섬유 보강 콘크리트의 인장응력-변형률 곡선 43
[그림 2.7] 강섬유 보강 콘크리트의 응력-변형 곡선 44
[그림 2.8] 강섬유보강 콘크리트보의 균열후 내력 45
[그림 3.1] 휨 시험체의 배근 상세도 49
[그림 3.2] 휨 시험체의 Set-up 58
[그림 3.3] 휨 시험체의 스트레인 게이지 부착위치 59
[그림 4.1] 강섬유 무 보강한 순환골재콘크리트의 재령에 따른 압축강도 60
[그림 4.2] 순환골재를 사용한 콘크리트의 재령에 따른 압축강도 발현율 62
[그림 4.3] 강섬유 보강 순환골재 콘크리트의 재령에 따른 압축강도 63
[그림 4.4] 강섬유 보강 순환골재 콘크리트의 재령에 따른 압축강도 발현율 65
[그림 4.5] 강섬유 보강 유무에 따른 순환골재 콘크리트의 재령별 압축강도 66
[그림 4.6] 강섬유 무보강 순환골재 콘크리트의 재령에 따른 쪼갬 인장강도 69
[그림 4.7] 강섬유 무보강 순환골재 콘크리트의 재령에 따른 인장강도 발현율 70
[그림 4.8] 강섬유 보강 순환골재 콘크리트의 재령에 따른 쪼갬 인장강도 71
[그림 4.9] 강섬유 보강 순환골재 콘크리트의 재령에 따른 쪼갬 인장강도 발현율 72
[그림 4.10] 강섬유 보강 유무에 따른 순환골재 콘크리트의 재령에 따른 인장강도 73
[그림 4.11] 강섬유 무보강 순환골재 콘크리트의 내화도 실험 후 압축강도 74
[그림 4.12] 순환골재를 혼입한 콘크리트의 내화도 실험 후 압축강도 감소율 75
[그림 4.13] 강섬유보강 순환골재 콘크리트의 내화도 실험 후 압축강도 결과 78
[그림 4.14] 강섬유보강 순환골재 콘크리트의 내화도 실험 후 압축강도 감소율 79
[그림 4.15] 강섬유 보강 유무에 따른 순환골재 콘크리트의 내화도 실험 후 압축강도 80
[그림 4.16] 강섬유 보강 유무에 따른 순환골재 콘크리트의 내화도 실험 후 압축강도 감소율 80
[그림 4.17] 강섬유 무보강 순환골재 콘크리트의 재령별 초음파속도 81
[그림 4.18] 강섬유 보강 순환골재를 콘크리트의 재령별 초음파속도 82
[그림 4.19] 강섬유 보강 유무에 따른 순환골재를 콘크리트의 재령별 초음파속도 83
[그림 5.1] 강섬유 무보강 순환골재 시험체의 휨 실험결과 85
[그림 5.2] WC0-N 시험체의 응력-처짐 곡선 85
[그림 5.3] WC30-N 시험체의 응력-처짐 곡선 86
[그림 5.4] WC60-N 시험체의 응력-처짐 곡선 86
[그림 5.5] 강섬유 보강 순환골재 시험체의 휨 실험결과 88
[그림 5.6] 강섬유 보강 순환골재 시험체의 응력-처짐 곡선 89
[그림 5.7] 강섬유 보강 유무에 순환골재 시험체의 휨 실험결과 90
[그림 5.8] 강섬유 무보강 순환골재 휨 시험체의 균열도 94
[그림 5.9] 강섬유 보강 순환골재 휨 시험체의 균열도 97
[그림 5.10] 강섬유 보강 유무에 따른 순환골재 시험체의 연성계수 101
〈사진 3.1〉 순환골재 전경 53
〈사진 3.2〉 강섬유 전경 53
〈사진 3.3〉 콘크리트 압축강도 실험 전경 56
〈사진 3.4〉 콘크리트 인장강도 실험 전경 57
〈사진 3.5〉 콘크리트 내화도 실험 전경 58
〈사진 3.6〉 휨 시험체의 파괴 전·후 전경 59
〈사진 4.1〉 강섬유 무보강 순환골재 콘크리트의 전자현미경 촬영 67
〈사진 4.2〉 강섬유 보강 순환골재 콘크리트의 전자현미경 촬영 68
〈사진 4.3〉 내화도 실험후 시험체 전경 77
〈사진 5.1〉 강섬유 보강 순환골재 휨 시험체의 파괴 후 전경 98
사진 1. 철근 배근 전경 108
사진 2. 시험체 철근게이지 부착 후 전경 108
사진 3. 거푸집 전경 109
사진 4. 슬럼프 테스트 109
사진 5. ø100×200 원주형 공시체 제작 전경 110
사진 6. 재령 7일 압축강도 실험 전경 110
사진 1. 재령 28일 압축강도 실험 전경 111
사진 8. 부재 시험체 연마 전경 111
사진 9. WC30-N-2 시험체 파괴 후 전경 112
사진 10. WC30-N-3 시험체 파괴 후 전경 112
사진 11. WC60-N-2 시험체 파괴 후 전경 113
사진 12. WC60-N-3 시험체 파괴 후 전경 113
사진 13. WC0-S-2 시험체 파괴 후 전경 114
사진 14. WC0-S-3 시험체 파괴 후 전경 114
사진 15. WC30-S-2 시험체 파괴 후 전경 115
사진 16. WC30-S-3 시험체 파괴 후 전경 115
사진 17. WC60-S-2 시험체 파괴 후 전경 116
사진 18. WC60-S-3 시험체 파괴 후 전경 116