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๊ฒฝ๋Ÿ‰์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ, ์ธ๊ณต๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ, ํฌ๋ฆฌํ”„, ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ•
lightweight aggregate concrete, creep, drying shrinkage, bottom ash, dredged soil

  • 1. ์„œ ๋ก 

  • 2. ์žฌ๋ฃŒ ๋ฐ ๋ฐฐํ•ฉ์ƒ์„ธ

  •   2.1 ์‚ฌ์šฉ ์žฌ๋ฃŒ

  •   2.2 ์ž”๊ณจ์žฌ์˜ ์ž…๋„๋ถ„ํฌ ๋ฐ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ 

  •   2.3 ๋ฐฐํ•ฉ์ƒ์„ธ

  •   2.4 ์‹œํ—˜ ๋ฐฉ๋ฒ•

  • 3. ์‹คํ—˜๊ฒฐ๊ณผ ๋ถ„์„

  •   3.1 ๋ฌผ๋ฆฌ์  ํŠน์„ฑ

  •   3.2 ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ•

  •   3.3 ํฌ๋ฆฌํ”„

  • 4. KCI ํฌ๋ฆฌํ”„ ์˜ˆ์ธก์‹ ์ˆ˜์ •

  •   4.1 Time function

  •   4.2 28์ผ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜

  •   4.3 KCI ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜ ์ˆ˜์ • ๋ชจ๋ธ ๊ฒ€์ฆ

  • 5. ๊ฒฐ ๋ก 

1. ์„œ ๋ก 

์šฐ๋ฆฌ๋‚˜๋ผ๋Š” ๋น„๊ต์  ์ฒœ์—ฐ๊ณจ์žฌ ์ž์›์ด ํ’๋ถ€ํ•˜๊ณ  ๊ตญ๋‚ด์‚ฐ ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ์˜ ์ƒ์‚ฐ์ด ์›ํ™œํ•˜์ง€ ๋ชปํ•ด์„œ ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ(lightweight aggregate concrete, LWAC)์— ๋Œ€ํ•œ ์—ฐ๊ตฌ๋Š” ๋‹ค์†Œ ๋ฏธํกํ•œ ์‹ค์ •์ด๋‹ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  2000๋…„๋Œ€ ์ด์ „์˜ LWAC์— ๋Œ€ํ•œ ์—ฐ๊ตฌ๋Š” ๋Œ€๋ถ€๋ถ„ ์ˆ˜์ž…์‚ฐ ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ์™€ ํ”Œ๋ผ์ด์• ์‹œ ๋ฐ ์ ํ† ๊ธฐ๋ฐ˜์˜ ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•œ ์—ฐ๊ตฌ์ด๋‹ค(Lee and Seo 1993; Ryu and Suh 1992). 2000๋…„๋Œ€์— ๋“ค์–ด์„œ๋ฉด์„œ ๊ตญ๋‚ด์—์„œ๋„ ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ ์ œ์กฐ ์‹œ์Šคํ…œ์ด ๊ตฌ์ถ•๋˜๊ธฐ ์‹œ์ž‘ํ•˜์˜€๊ณ , ๊ตญ๋‚ด์‚ฐ ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•œ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์— ๋Œ€ํ•œ ์—ฌ๋Ÿฌ ์—ฐ๊ตฌ๊ฐ€ ์ง„ํ–‰๋˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค(Kim and Jang 2011; Shin and Han 2012). ํ•˜์ง€๋งŒ ๊ตญ๋‚ด์‚ฐ ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•œ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ๋Š” ์ฃผ๋กœ ์œ ๋™์„ฑ์ด๋‚˜ ์••์ถ•๊ฐ•๋„ ๋“ฑ ์—ญํ•™์  ํŠน์„ฑ์— ๋Œ€ํ•œ ํ‰๊ฐ€๊ฐ€ ๋Œ€๋ถ€๋ถ„์ด๋ฉฐ, ์ˆ˜์ถ•์ด๋‚˜ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋“ฑ ์žฅ๊ธฐ์  ๊ฑฐ๋™์— ๊ด€ํ•œ ์—ฐ๊ตฌ๋Š” ๋‹ค์†Œ ๋ถ€์กฑํ•œ ์‹ค์ •์ด๋‹ค.

์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ ์ธ๊ณต ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ๋Š” ์ฒœ์—ฐ๊ณจ์žฌ์™€ ๋‹ฌ๋ฆฌ ํ˜•์ƒ์ด ๋‘ฅ๊ธ€๊ณ  ํ‘œ๋ฉด์ด ์œ ๋ฆฌ์งˆ๋กœ ๋งค๋ˆํ•˜๋ฉฐ ๋‚ด๋ถ€ ๊ณต๊ทน์ด ๋งŽ์•„ ํก์ˆ˜์œจ์ด ๋†’์€ ํŠน์„ฑ์ด ์žˆ๋‹ค. ์ด๋Š” ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋ฐฐํ•ฉ ์‹œ ๋ฌผ-์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋น„์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜๊ณ , ์–‘์ƒ์กฐ๊ฑด์— ๋”ฐ๋ฅธ ๋‚ด๋ถ€์–‘์ƒ(internal curing)ํšจ๊ณผ ๋•Œ๋ฌธ์— ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ•์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜๊ธฐ๋„ ํ•œ๋‹ค. ๋˜ํ•œ 1~2 mm ์ดํ•˜๋กœ ์ œ์กฐ๊ฐ€ ๋งค์šฐ ์–ด๋ ค์›Œ ์ž…๋„๋ถ„ํฌ๊ฐ€ ๋ถˆ๊ทœ์น™ํ•˜๊ณ  ์ฒœ์—ฐ๊ณจ์žฌ ๋Œ€๋น„ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ๋„ ๋†’์€ ํŠน์„ฑ์„ ๋ณด์ธ๋‹ค. ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์—์„œ ๊ณจ์žฌ๋Š” ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ์ „์ฒด ์ฒด์ ์˜ 70~80 %๋ฅผ ์ฐจ์ง€ํ•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ์ธ๊ณต ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•œ LWAC๋Š” ์ผ๋ฐ˜์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์™€๋Š” ๋‹ค์†Œ ์ƒ์ดํ•œ ์—ญํ•™์  ํŠน์„ฑ์„ ๋ณด์ด๋ฉฐ(Sim and Yang 2011), ์ด๋Ÿฌํ•œ ํŠน์„ฑ ์ฐจ์ด๋Š” LWAC์˜ ์žฅ๊ธฐ์  ๊ฑฐ๋™ ํŠน์„ฑ์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น  ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค. ํ•˜์ง€๋งŒ, ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•๋Ÿ‰์„ ์˜ˆ์ธกํ•˜๋Š” ๊ตญ๋‚ด KCI ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ชจ๋ธ์€ ์œ ๋Ÿฝ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์œ„์›ํšŒ์˜ CEB-FIP model code 1990์„ ๋”ฐ๋ž๋Š”๋ฐ, ์ด๋Š” ACI๋‚˜ Bazan(1995)์˜ B-3 ๋ชจ๋ธ๊ณผ ๋‹ฌ๋ฆฌ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋ฐ€๋„์˜ ์˜ํ–ฅ์„ ๊ณ ๋ คํ•˜๊ณ  ์žˆ์ง€ ์•Š๋‹ค.

๋”ฐ๋ผ์„œ ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ๋Š” LWAC์˜ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๊ฑฐ๋™์„ ํ‰๊ฐ€ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด LWAC์˜ ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ•๊ณผ ๊ฑด์กฐํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•๋ฅ ์„ ์ธก์ •ํ•˜์˜€๊ณ , ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋ฐ€๋„๊ฐ€ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•์— ๋ฏธ์น˜๋Š” ์˜ํ–ฅ์„ ํ‰๊ฐ€ํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ๊ถ๊ทน์ ์œผ๋กœ ๋ฐ€๋„์˜ ์˜ํ–ฅ์„ ๊ณ ๋ คํ•œ KCI ํฌ๋ฆฌํ”„ ์ˆ˜์ • ๋ชจ๋ธ์„ ์ œ์‹œํ•˜์˜€๋‹ค.

2. ์žฌ๋ฃŒ ๋ฐ ๋ฐฐํ•ฉ์ƒ์„ธ

2.1 ์‚ฌ์šฉ ์žฌ๋ฃŒ

2.1.1 ์‹œ๋ฉ˜ํŠธ

๋ฐฐํ•ฉ์‹คํ—˜์— ์‚ฌ์šฉ๋œ ์‹œ๋ฉ˜ํŠธ๋Š” KS L 5201(2016)์˜ 1์ข… ๋ณดํ†ต ํฌํ‹€๋žœ๋“œ ์‹œ๋ฉ˜ํŠธ(Ordinary Portland Cement)์ด๋‹ค.

2.1.2 ๊ณจ์žฌ

๋ฐฐํ•ฉ์‹คํ—˜์— ์‚ฌ์šฉ๋œ ์ผ๋ฐ˜ ์ž”๊ณจ์žฌ๋Š” ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜๋กœ์จ ์ž…์ž์˜ ์ตœ๋Œ€ํฌ๊ธฐ๋Š” 1.25 mm์ด๋ฉฐ, ์ ˆ๊ฑด๋ฐ€๋„์™€ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์€ ๊ฐ๊ฐ 2,600 kg/m3, 4.4์ด๋‹ค.

LWAC ์ œ์กฐ๋ฅผ ์œ„ํ•œ ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ๋Š” ๋ถ„์‡„๋œ ๋ฐ”ํ…€์• ์‹œ์™€ ์ค€์„คํ† ๋ฅผ ๋กœ์—์„œ 1,200 ยฐC ์ด์ƒ์˜ ์˜จ๋„๋กœ ๊ฐ€์—ดํ•˜์—ฌ ํŒฝ์ฐฝ์‹œํ‚จ ๊ณจ์žฌ๋กœ์จ ํ‘œ๋ฉด์€ ์œ ๋ฆฌ์งˆ์ด๋ฉฐ, ๋‚ด๋ถ€๋Š” ๋‹ค๊ณต์งˆ์˜ ๊ตฌํ˜•์„ ๋ˆ๋‹ค. ๊ฒฝ๋Ÿ‰ ๊ตต์€๊ณจ์žฌ์˜ ์ ˆ๊ฑด๋ฐ€๋„, ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ , ์ตœ๋Œ€ํฌ๊ธฐ๋Š” 1,400 kg/m3, 6.2, 20 mm์ด๊ณ  ๊ฒฝ๋Ÿ‰ ์ž”๊ณจ์žฌ๋Š” 1,500 kg/m3, 4.4, 5mm์ด๋ฉฐ, ์‚ฌ์šฉ ๊ณจ์žฌ๋“ค์˜ ๋ฌผ๋ฆฌ์  ํŠน์„ฑ์€ Table 1๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค. ๋‚ด๋ถ€๊ฐ€ ๋‹ค๊ณต์งˆ์ธ ์ด์œ ๋กœ ๊ฒฝ๋Ÿ‰ ์ž”๊ณจ์žฌ์™€ ๊ตต์€๊ณจ์žฌ์˜ ํก์ˆ˜์œจ์€ ๊ฐ๊ฐ 12.9 %, 11.2 %๋กœ ์ฒœ์—ฐ ์ž”๊ณจ์žฌ ๋Œ€๋น„ ์ตœ๋Œ€ 10 ๋ฐฐ๊ฐ€๋Ÿ‰ ๋†’๊ฒŒ ์ธก์ •๋˜์—ˆ๋‹ค.

2.2 ์ž”๊ณจ์žฌ์˜ ์ž…๋„๋ถ„ํฌ ๋ฐ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ 

2.2.1 ์ž”๊ณจ์žฌ์˜ ์ž…๋„๋ถ„ํฌ

์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋ฐ€๋„๋ฅผ ์กฐ์ •ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ๊ตต์€ ๊ณจ์žฌ๋Š” ์ „๋Ÿ‰ ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€๊ณ , ์ž”๊ณจ์žฌ๋Š” ์ „์ฒด ๊ฒฝ๋Ÿ‰ ์ž”๊ณจ์žฌ๋ฅผ ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜๋กœ ๊ฐ๊ฐ 0, 25, 50, 75, 100 % ์น˜ํ™˜ํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ฐ ์น˜ํ™˜์œจ์— ๋”ฐ๋ฅธ ์ž”๊ณจ์žฌ ์ž…๋„๋ถ„ํฌ์™€ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ (fineness modulus, FM)์„ KS F 2527(2016)์˜ ํ‘œ์ค€์ž…๋„ ๋ฒ”์œ„์™€ ๋น„๊ตํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” Fig. 1๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค. ๊ฒฝ๋Ÿ‰ ์ž”๊ณจ์žฌ๋Š” ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜์— ๋น„ํ•ด ์ž…๊ฒฝ์ด ํฐ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ์ธก์ •๋˜์—ˆ๋Š”๋ฐ, ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜๋Š” 1.25 mm ์ฒด๋ฅผ ๋Œ€๋ถ€๋ถ„ ํ†ต๊ณผํ•˜์ง€๋งŒ, ๊ฒฝ๋Ÿ‰ ์ž”๊ณจ์žฌ๋Š” 1.25 mm ์ฒด๋ฅผ 12 % ๋ฐ–์— ํ†ต๊ณผํ•˜์ง€ ๋ชปํ–ˆ๋‹ค.

./images/jkci_30_05_07_F1.jpg

Fig. 1

Particle distribution of lightweight fine aggregates with different natural sand contents

2.2.2 ์ž”๊ณจ์žฌ์˜ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ 

์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜์™€ ๊ฒฝ๋Ÿ‰ ์ž”๊ณจ์žฌ์˜ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์€ ๊ฐ๊ฐ 4.4, 2.4๋กœ ์ธก์ •๋˜์—ˆ๋Š”๋ฐ, ๋‘ ์žฌ๋ฃŒ์˜ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์˜ ์ฐจ์ด๊ฐ€ ์ปค์„œ ํ˜ผํ•ฉ์‚ฌ์šฉ ์‹œ ์ •ํ™•ํ•œ ์ž”๊ณจ์žฌ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์„ ๊ฒฐ์ •ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ๋ชจ๋“  ๋ฐฐํ•ฉ์—์„œ ์ค€๋น„๋œ ์ž”๊ณจ์žฌ์˜ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์„ ๊ฐ๊ฐ ์ธก์ •ํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ฒฝ๋Ÿ‰์ž”๊ณจ์žฌ๋ฅผ ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜ 25, 50, 75 %๋กœ ์น˜ํ™˜ํ•œ ํ˜ผํ•ฉ๋œ ์ž”๊ณจ์žฌ์˜ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์€ ๊ฐ๊ฐ 3.9์™€ 4.1, 3.4์™€ 3.7 ๋ฐ 2.9์™€ 3.1๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ๊ณ , ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜ ์น˜ํ™˜์œจ์ด ์ฆ๊ฐ€ํ• ์ˆ˜๋ก ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์€ ๊ฐ์†Œํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ฒฝ๋Ÿ‰ ์ž”๊ณจ์žฌ๋ฅผ ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜ 50~75 %๋กœ ์น˜ํ™˜ํ•œ ํ˜ผํ•ฉ ์ž”๊ณจ์žฌ์˜ ์ž…๋„๋ถ„ํฌ๋Š” KS F 2527 (2016)๊ทœ๊ฒฉ์—์„œ ์ œ์‹œํ•˜๋Š” ํ‘œ์ค€์ž…๋„์™€ ์œ ์‚ฌํ•œ ๋ฒ”์œ„๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ๋‹ค.

2.3 ๋ฐฐํ•ฉ์ƒ์„ธ

์ž”๊ณจ์žฌ ์น˜ํ™˜์œจ์— ๋”ฐ๋ฅธ LWAC์˜ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๊ฑฐ๋™์„ ํ™•์ธํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œ LWAC ๋ฐฐํ•ฉ์ƒ์„ธ๋Š” Table 1๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค.

LWAC์˜ ์„ค๊ณ„ ์••์ถ•๊ฐ•๋„๋Š” KS F 4009(2016)์˜ ํ˜ธ์นญ๊ฐ•๋„์— ๋”ฐ๋ž์œผ๋ฉฐ, 24 MPa(๊ทธ๋ฃน I) ๋ฐ 40 MPa(๊ทธ๋ฃน II)์˜ 2 ๊ทธ๋ฃน์œผ๋กœ ๋ฐฐํ•ฉ์„ค๊ณ„์˜€๋‹ค. ๊ฐ ๊ทธ๋ฃน๋ณ„๋กœ ฯc์— ๋Œ€ํ•œ LWAC์˜ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๊ฑฐ๋™์„ ํ‰๊ฐ€ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์ „์ฒด ์ž”๊ณจ์žฌ ์ฒด์ ๋Œ€๋น„ ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜ ์น˜ํ™˜์œจ(Rs)์„ ๊ฐ๊ฐ 0 %, 25 %, 50 %, 75 % ๋ฐ 100 %๋กœ ๋ณ€ํ™”์‹œ์ผฐ๋‹ค. ์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ LWAC๋Š” Rs์˜ ์ฆ๊ฐ€์— ๋”ฐ๋ผ ์••์ถ•๊ฐ•๋„๊ฐ€ ์ฆ๊ฐ€ํ•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์—(Sim and Yang 2011), ๊ฐ™์€ ๊ทธ๋ฃน ๋‚ด์—์„œ Rs์˜ ์ฆ๊ฐ€ ๋‹จ๊ณ„๋ณ„๋กœ W/C๋ฅผ ์•ฝ 1.5 % ์ฆ๊ฐ€์‹œ์ผœ ๊ฐ•๋„๋ฅผ ๋ณด์ •ํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ฐ ์‹œํ—˜์ฒด๋ช…์€ โ€œSํ˜ธ์นญ๊ฐ•๋„-Rsโ€๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์—ˆ๋‹ค. LWAC์˜ ์ตœ์ดˆ ๊ธฐ์ค€๋ฐฐํ•ฉ์˜ ์„ค์ •์„ ์œ„ํ•ด ์–‘๊ทผํ˜(Yang 2013)์ด ์ œ์‹œํ•œ ๋ฐฐํ•ฉ์„ค๊ณ„๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ˜์œผ๋กœ ์˜ˆ๋น„ ์‹คํ—˜์„ ํ†ตํ•ด ์ตœ์ข… ๋ฐฐํ•ฉ์ƒ์„ธ๋ฅผ ๊ฒฐ์ •ํ•˜์˜€๋‹ค.

์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ๋Š” ํก์ˆ˜์œจ์ด ๋†’๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ์ด๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•œ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๊ตณ๊ธฐ ์ „โ€คํ›„์˜ ๋ฌผ๋ฆฌ์  ํŠน์„ฑ์€ ๊ณจ์žฌ์˜ ํ•จ์ˆ˜์œจ์— ํฐ ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฐ›๋Š”๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ ๊ณจ์žฌ์˜ ํ•จ์ˆ˜์œจ์— ์˜ํ•œ ๋ฐฐํ•ฉ์„ค๊ณ„ ์˜ค๋ฅ˜๋ฅผ ์ตœ์†Œํ™”ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ๋Š” ํ”„๋ฆฌ์›จํŒ…(pre wetting)์„ 24์‹œ๊ฐ„ ์ด์ƒ ์‹ค์‹œํ•˜์—ฌ ์ตœ๋Œ€ ํก์ˆ˜์œจ ๋Œ€๋น„ ํ•จ์ˆ˜์œจ์ด 85 % ์ด์ƒ์„ ๋งŒ์กฑํ•˜๋„๋ก ํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ํ•จ์ˆ˜์œจ ์ธก์ • ํ›„ ์ตœ๋Œ€ ํก์ˆ˜์œจ์— ๋Œ€ํ•œ ๋ถ€์กฑ๋ถ„์€ ๋‹จ์œ„์ˆ˜๋Ÿ‰์˜ ์ฆ๊ฐ์„ ํ†ตํ•ด ๋ณด์ •ํ•˜์˜€๋‹ค.

LWAC์˜ ๋ฐฐํ•ฉ์€ ๊ฐ•์ œ์‹ ๋ฏน์„œ๊ธฐ๋ฅผ ์ด์šฉํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ๊ณจ์žฌ์˜ ์ˆ˜๋ถ„ ๋ณด์ •์„ ์œ„ํ•ด ๋จผ์ € ๊ณจ์žฌ์™€ ๋ฐฐํ•ฉ์ˆ˜๋ฅผ 1๋ถ„ ์ด์ƒ ํ˜ผํ•ฉํ•˜์—ฌ ๊ณจ์žฌ์˜ ์ถฉ๋ถ„ํ•œ ์ˆ˜๋ถ„ํก์ˆ˜๋ฅผ ์œ ๋„ํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ณจ์žฌ์˜ ์ˆ˜๋ถ„ ํก์ˆ˜๊ฐ€ ๋๋‚œ ๊ณจ์žฌ๋Š” ๋‹ค์‹œ ์‹œ๋ฉ˜ํŠธ์™€ 3๋ถ„ ์ด์ƒ ํ˜ผํ•ฉ์„ ์‹ค์‹œํ•˜์˜€๋‹ค. ๋ฐฐํ•ฉ๋œ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ๋Š” ๊ณต์‹œ์ฒด ๋ชฐ๋“œ์— ํƒ€์„ค ํ›„ 20 ยฑ 3ยฐC ๋ฐ ์ƒ๋Œ€์Šต๋„ 60 ยฑ 5 %์˜ ํ•ญ์˜จโ€คํ•ญ์Šต ํ™˜๊ฒฝ์—์„œ ์žฌ๋ น 24์‹œ๊ฐ„๊นŒ์ง€ ์–‘์ƒ ํ›„ ๋ชฐ๋“œ๋ฅผ ํ•ด์ฒด ํ•˜๊ณ  ์‹คํ—˜ ์ „๊นŒ์ง€ 20 ยฑ 2 ยฐC์˜ ๊นจ๋—ํ•œ ์ˆ˜๋—๋ฌผ์— ์ˆ˜์ค‘์–‘์ƒ์„ ์‹ค์‹œํ•˜์˜€๋‹ค.

Table 1. Mixture proportions of LWAC

Specimens Rs1) (%) W/C (%) Unit content (kg/m3)
Cement Water FL2) FS3) CL4)
S24-R00 0 47 394 185 393 - 550
S24-R25 25 48 382 185 296 168 553
S24-R50 50 50 350 175 204 346 570
S24-R75 75 52 339 175 102 522 573
S24-R100 100 53 330 175 - 699 576
S40-R00 0 35 486 170 384 - 538
S40-R25 25 36 466 170 291 165 543
S40-R50 50 38 447 170 196 333 549
S40-R75 75 40 430 170 99 504 553
S40-R100 100 41 415 170 - 676 557
1)Rs: Ratio of sand content for replacing lightweight fine aggregate
2)FL: Lightweight fine aggregate
3)FS: Natural sand
4)CL: Lightweight coarse aggregate

2.4 ์‹œํ—˜ ๋ฐฉ๋ฒ•

2.4.1 ๊ฒฝ๋Ÿ‰์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๋ฌผ๋ฆฌ์  ํŠน์„ฑ

๊ตณ์ง€ ์•Š์€ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ์Šฌ๋Ÿผํ”„(Si) ๋ฐ ๊ณต๊ธฐ๋Ÿ‰(vA)์€ ๊ฐ๊ฐ KS F 2402(2016) ๋ฐ KS F 2409(2016)์— ๋”ฐ๋ผ ์ธก์ •ํ•˜์˜€๊ณ , ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋ฐ€๋„(ฯc)๋Š” ์žฌ๋ น 28์ผ์˜ ฮฆ100 ร— 200 mm ์›์ฃผํ˜• ์‹œํ—˜์ฒด๋ฅผ 100 ยฑ 5 ยฐC์˜ ์˜จ๋„์—์„œ ์™„์ „ ๊ฑด์กฐ์‹œํ‚จ ํ›„ ์งˆ๋Ÿ‰๊ณผ ๋ถ€ํ”ผ๋ฅผ ์ธก์ •ํ•˜์—ฌ ๊ฒฐ์ •ํ•˜์˜€๋‹ค. ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ์••์ถ•๊ฐ•๋„๋Š” ฮฆ100 ร— 200 mm์˜ ์›์ฃผํ˜• ์‹œํ—˜์ฒด๋ฅผ ์ด์šฉํ•˜์—ฌ ์žฌ๋ น 28์ผ์— KS F 2405 (2016)์— ๋”ฐ๋ผ ์ธก์ •ํ•˜์˜€๋‹ค.

2.4.2 ๊ฒฝ๋Ÿ‰์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ• ๋ฐ ํฌ๋ฆฌํ”„

ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ฐ ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ• ์‹œํ—˜์€ KS F 2453(2013)์— ๋”ฐ๋ผ ์ธก์ •ํ–ˆ๋‹ค. ํฌ๋ฆฌํ”„ ์‹œํ—˜์€ ฮฆ150 ร— 300 mm ์›์ฃผํ˜• ๊ณต์‹œ์ฒด์˜ ๊ฑด์กฐํฌ๋ฆฌํ”„๋ฅผ ์ธก์ •ํ•˜์˜€๊ณ , ๊ณต์‹œ์ฒด ์ œ์ž‘ ์‹œ ์ค‘์‹ฌ๋ถ€์— ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์šฉ ์ŠคํŠธ๋ ˆ์ธ๊ฒŒ์ด์ง€๋ฅผ ๋งค๋ฆฝํ•˜์—ฌ ์ œ์ž‘ํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ• ์‹œํ—˜์ฒด๋Š” ํฌ๋ฆฌํ”„ ์‹œํ—˜์ฒด์™€ ๋™์ผํ•œ ๊ณต์‹œ์ฒด๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์˜€๊ณ , ํฌ๋ฆฌํ”„ ์‹œํ—˜์ฒด์™€ ๋™์ผํ•˜๊ฒŒ ์‹œํ—˜์ฒด ์ค‘์‹ฌ๋ถ€์— ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์šฉ ์ŠคํŠธ๋ ˆ์ธ๊ฒŒ์ด์ง€๋ฅผ ๋งค๋ฆฝํ•˜์—ฌ ์ œ์ž‘ํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ•์‹œํ—˜์€ ์‹œํ—˜์ฒด๋ฅผ ๊ธธ์ด๋ฐฉํ–ฅ์œผ๋กœ ์„ธ์›Œ์„œ ์ˆ˜์ถ•๋Ÿ‰์„ ์ธก์ •ํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ•๊ณผ ํฌ๋ฆฌํ”„ ์‹œํ—˜์€ ์ˆ˜์ค‘์–‘์ƒ ํ›„ ์žฌ๋ น 29์ผ์— ์‹œ์ž‘ํ•˜์—ฌ 108์ผ๊ฐ„ ์ง„ํ–‰ํ•˜์˜€๊ณ , ํฌ๋ฆฌํ”„ ์‹œํ—˜์ฒด๋Š” 28์ผ ์••์ถ•๊ฐ•๋„์˜ 40 % ์ˆ˜์ค€์˜ ๋‚ด๋ถ€์‘๋ ฅ์ด ๋ฐœ์ƒ๋˜๋„๋ก ํ•˜์ค‘์„ ๊ฐ€ํ–ˆ์œผ๋ฉฐ, ํฌ๋ฆฌํ”„ ์‹œํ—˜๊ธฐ 1๊ธฐ๋‹น ๋™์ผํ•œ ๋ฐฐํ•ฉ์˜ ์‹œํ—˜์ฒด 3๊ฐœ๋ฅผ ์žฅ์ฐฉํ•˜์—ฌ ํ‰๊ท ๋ณ€ํ˜•๋ฅ ๋กœ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•๋ฅ ์„ ํ‰๊ฐ€ํ•˜์˜€๋‹ค.

3. ์‹คํ—˜๊ฒฐ๊ณผ ๋ถ„์„

3.1 ๋ฌผ๋ฆฌ์  ํŠน์„ฑ

LWAC์˜ ๋ฌผ๋ฆฌ์  ํŠน์„ฑ ์‹คํ—˜๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ Table 2์— ์š”์•ฝํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ทธ๋ฃน I(S24) ์˜ ๊ฒฝ์šฐ ์ดˆ๊ธฐ ์Šฌ๋Ÿผํ”„(Si)๋Š” ๋ชจ๋‘ 200 mm ์ด์ƒ์ด์—ˆ์œผ๋ฉฐ, ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜ ์น˜ํ™˜์œจ(Rs)์— ํฐ ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฐ›์ง€ ์•Š์•˜๋‹ค. ๋ฐ˜๋ฉด, ๊ทธ๋ฃน II(S40)์˜ ์ดˆ๊ธฐ ์Šฌ๋Ÿผํ”„๋Š” 165~225 mm์˜ ๋ฒ”์œ„์—์„œ Rs์˜ ์ฆ๊ฐ€์— ๋”ฐ๋ผ ์ฆ๊ฐ€ํ•˜์˜€๋‹ค.

LWAC์˜ ๊ณต๊ธฐ๋Ÿ‰(vA)์€ ๋ชจ๋“  ๋ฐฐํ•ฉ์—์„œ 4~6 %์˜ ๋ฒ”์œ„์— ์žˆ์—ˆ๋‹ค. ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ํ‘œ์ค€์‹œ๋ฐฉ์„œ(2016)์—์„œ๋Š” ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๊ณต๊ธฐ๋Ÿ‰์„ 4.5~7.5ยฑ1.5 % ๋ฒ”์œ„๋กœ ์ œ์‹œํ•˜๊ณ  ์žˆ์œผ๋‚˜, LWAC๋Š” ์ด๋ณด๋‹ค +1% ๊นŒ์ง€ ํ—ˆ์šฉ๋˜๋„๋ก ์ œํ•œํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ๋ณธ ์‹คํ—˜์—์„œ LWAC์˜ ๊ณต๊ธฐ๋Ÿ‰์€ ๋ชจ๋“  ๋ฐฐํ•ฉ์—์„œ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ํ‘œ์ค€์‹œ๋ฐฉ์„œ์—์„œ ์ œ์‹œํ•˜๋Š” ๋ฒ”์œ„๋ฅผ ๋งŒ์กฑํ•˜์˜€๋‹ค.

๊ทธ๋ฃน I, II์˜ LWAC์˜ ์žฌ๋ น 28์ผ ์••์ถ•๊ฐ•๋„(fcu)์˜ ํ‰๊ท ์€ ๊ฐ๊ฐ 25.0 MPa ๋ฐ 36.4 MPa์ด์—ˆ๋‹ค. ๊ทธ๋ฃน I์€ ๋ชฉํ‘œ ์••์ถ•๊ฐ•๋„๋ฅผ ๋Œ€๋ถ€๋ถ„ ๋งŒ์กฑํ•˜์˜€์œผ๋‚˜, ๊ทธ๋ฃน II๋Š” ๋ชฉํ‘œ๊ฐ•๋„ ๋Œ€๋น„ ํ‰๊ท  10 % ์ •๋„ ๋‚ฎ๊ฒŒ ์ธก์ •๋˜์—ˆ๋‹ค.

LWAC ์ ˆ๊ฑด๋ฐ€๋„(ฯc)๋Š” 1,366~1,783 kg/m3์˜ ๋ฒ”์œ„์— ์žˆ์œผ๋ฉฐ, ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜ ์น˜ํ™˜์œจ์ด ์ฆ๊ฐ€ํ•จ์— ๋”ฐ๋ผ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ์ ˆ๊ฑด๋ฐ€๋„๋„ ์ฆ๊ฐ€ํ•˜์˜€๋‹ค.

Table 2. Summary of physical property test results

Specimens Slump
(mm)
Air content (%) Oven-dried density (kg/m3) 28 days Compressive
strength (MPa)
I S24-R00 235 4.5 1366 26.7
S24-R25 210 4.9 1491 25.8
S24-R50 230 4.3 1611 24.8
S24-R75 245 4.6 1641 24.8
S24-R100 240 4.6 1698 23.0
II S40-R00 165 4.8 1605 38.9
S40-R25 175 4.8 1667 36.7
S40-R50 210 5.1 1686 35.8
S40-R75 215 4.8 1757 35.3
S40-R100 225 5.0 1783 35.1

3.2 ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ•

LWAC์˜ ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ•๋Ÿ‰ ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” Fig. 2์™€ ๊ฐ™๋‹ค. ๋ชฉํ‘œ๊ฐ•๋„ 24 MPa ์ธ ๊ทธ๋ฃน I๊ณผ 40 MPa์ธ ๊ทธ๋ฃน II์˜ ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ•๋Ÿ‰์€ ์„œ๋กœ ๋น„์Šทํ•˜๊ฒŒ ์ธก์ •๋˜์—ˆ๋‹ค. ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜์˜ ์น˜ํ™˜์œจ์ด ๋†’์„์ˆ˜๋ก ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ•๋Ÿ‰์€ ์ฆ๊ฐ€ํ•˜๋Š” ํŠน์„ฑ์„ ๋ณด์ด๋Š”๋ฐ, ๊ตต์€ ๊ณจ์žฌ๋งŒ ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•œ R100 ์‹œํ—˜์ฒด๋“ค์€ ๊ตต์€ ๊ณจ์žฌ์™€ ์ž”๊ณจ์žฌ ๋ชจ๋‘ ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•œ R00 ์‹œํ—˜์ฒด๋“ค ๋ณด๋‹ค ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ•๋Ÿ‰์ด 2๋ฐฐ ์ •๋„ ํฐ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ๋‹ค. ์ด๋Š” ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ• ์‹œํ—˜ ์ „๊นŒ์ง€ ์ˆ˜์ค‘์–‘์ƒ์„ ์‹ค์‹œํ•˜์—ฌ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋‚ด๋ถ€๊ฐ€ ํฌํ™”์ƒํƒœ๋ฅผ ์œ ์ง€ํ•˜์˜€๋Š”๋ฐ, ๋‹ค๊ณต์งˆ์ธ ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ๊ฐ€ ๋งŽ์„์ˆ˜๋ก ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋‚ด๋ถ€ ์ˆ˜๋ถ„ ํ•จ์œ ๋Ÿ‰์ด ๋งŽ์•„์ง€๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ๋‚ด๋ถ€์–‘์ƒ(internal curing)ํšจ๊ณผ๊ฐ€ ํฌ๊ฒŒ ์ž‘์šฉํ•œ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค.

./images/jkci_30_05_07_F2.jpg

Fig. 2

Drying shrinkage strain of lightweight concrete specimens

3.3 ํฌ๋ฆฌํ”„

์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ๋Š” ์••์ถ•๊ฐ•๋„์˜ 40~60 %์˜ ์‘๋ ฅ์„ ๋ฐ›๋Š” ํ•˜์ค‘์ด ์ง€์†์ ์œผ๋กœ ์žฌํ•˜ ๋˜๋ฉด, ํƒ„์„ฑ ๋ณ€ํ˜• ์™ธ์— ์žฌํ•˜์‹œ๊ฐ„์— ๋”ฐ๋ฅธ ์˜๊ตฌ๋ณ€ํ˜•์ด ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š”๋ฐ, ์ด ๋ณ€ํ˜•์ด ํฌ๋ฆฌํ”„(creep)์ด๋‹ค. ํฌ๋ฆฌํ”„๋Š” ํ‘œ๋ฉด์ฒ˜๋ฆฌ์— ์˜ํ•ด ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋‚ดโ€ค์™ธ๋ถ€์˜ ์ˆ˜๋ถ„์ด๋™์ด ์—†๋Š” ๋ฐ€๋ด‰ ์ƒํƒœ์—์„œ์˜ ๋ณ€ํ˜•์ธ ๊ธฐ๋ณธ ํฌ๋ฆฌํ”„(basic creep)์™€ ๋Œ€๊ธฐ์— ๋…ธ์ถœ๋œ ์ƒํƒœ์˜ ๊ฑด์กฐ ํฌ๋ฆฌํ”„(drying creep)๋กœ ๊ตฌ๋ถ„๋œ๋‹ค. ์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ ๊ฑด์กฐ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ฐ€ ๊ธฐ๋ณธ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณด๋‹ค ๋ณ€ํ˜•์ด ํฌ๋ฉฐ, ์ด ๋ณ€ํ˜•๋ฅ ์˜ ์ฐจ์ด๋ฅผ pickett effect๋ผ๊ณ  ๋ถ€๋ฅธ๋‹ค. ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์—์„œ๋Š” pickett effect๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ•œ ๊ฑด์กฐ ํฌ๋ฆฌํ”„๋ฅผ ์ธก์ •ํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ํ•˜์ค‘์žฌํ•˜ ํ›„ 105์ผ๊นŒ์ง€ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•๋ฅ ์€ Fig. 3๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค. ๊ทธ๋ฃน I๊ณผ ๊ทธ๋ฃน II ๋ชจ๋‘ 1,500~2,000 ยต strain ์ˆ˜์ค€์„ ๋ณด์ด๋ฉฐ, ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ•์ด ๊ฐ€์žฅ ํฐ R100 ๋ฐฐํ•ฉ์ด ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•์ด ํฌ๊ฒŒ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ๋‹ค.

./images/jkci_30_05_07_F3.jpg

Fig. 3

Drying creep strain of lightweight concrete specimens

์ธก์ •๋œ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•์€ ํƒ„์„ฑ ๋ณ€ํ˜•๊ณผ ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ• ๋ณ€ํ˜•์ด ํฌํ•จ๋˜์–ด ์žˆ๋‹ค. ํƒ„์„ฑ ๋ณ€ํ˜•๊ณผ ์ˆœ์ˆ˜ํ•œ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜• ๋‘˜ ๋‹ค ๋‹จ์œ„์‘๋ ฅ์— ๋น„๋ก€ํ•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ํฌ๋ฆฌํ”„์–‘์˜ ์ •์˜๊ฐ€ ํ•„์š”ํ•˜๋‹ค. ์ „์ฒด ๋ณ€ํ˜•๋Ÿ‰์€ ์ธ๊ฐ€ํ•˜์ค‘์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฐ›์ง€ ์•Š๋Š” ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ•๋ณ€ํ˜•๊ณผ ํ•˜์ค‘์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฐ›๋Š” ํƒ„์„ฑ ๋ณ€ํ˜• ๋ฐ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•์œผ๋กœ ๋‚˜๋ˆŒ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ํƒ„์„ฑ ๋ณ€ํ˜•๊ณผ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•์— ๊ด€ํ•œ ๋ชจ๋ธ์‹์„ ํฌ๋ฆฌํ”„ ํ•จ์ˆ˜(J(t,tอด)๋ผ๊ณ  ํ•˜๋ฉฐ, KCI ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ๊ตฌ์กฐ๊ธฐ์ค€ 2012(์ดํ•˜ KCI)์—๋Š” ํฌ๋ฆฌํ”„ ํ•จ์ˆ˜๋ฅผ ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์ด ๊ธฐ์ˆ ํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค.

J(t,tโ€ฒ)=1Eci(tโ€ฒ)+ฯ•(t,tโ€ฒ)Eci (1)

์ด ํฌ๋ฆฌํ”„ ํ•จ์ˆ˜(J(t,t0)๋Š” ๋‹จ์œ„ ์‘๋ ฅ ๋‹น ํƒ„์„ฑ ๋ณ€ํ˜•๊ณผ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•์— ์˜ํ•œ ๋ณ€ํ˜•๋ฅ ๋กœ์จ, ์ฒซ ๋ฒˆ์งธ ํ•ญ์€ ํƒ„์„ฑ ๋ณ€ํ˜•์„, ๋‘ ๋ฒˆ์งธ ํ•ญ์€ ์ˆœ์ˆ˜ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•์„ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ๋‹ค. ์—ฌ๊ธฐ์„œ ๋‘ ๋ฒˆ์งธ ํ•ญ์ธ ๋‹จ์œ„์‘๋ ฅ ๋‹น ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•์„ ๋น„ํฌ๋ฆฌํ”„(specific creep, C(t,t0)๋ผ ์ •์˜ํ•œ๋‹ค. KCI ๊ธฐ์ค€์€ ์ด ๋น„ํฌ๋ฆฌํ”„๋ฅผ ํƒ„์„ฑ ๋ณ€ํ˜•๋ฅ ์˜ ๋น„์œจ๋กœ ํ‘œํ˜„ํ•˜๊ณ  ์žˆ๋Š”๋ฐ, ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•๋ฅ ์„ ํƒ„์„ฑ ๋ณ€ํ˜•๋ฅ ์˜ ๋น„๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด๊ณ , ์ด ๋น„์œจ์„ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜(creep coefficient, ร˜(t,tอด)๋ผ๊ณ  ์ •์˜ํ•œ๋‹ค. ์ด๋Š” ์••์ถ•๊ฐ•๋„์— ์˜ํ•ด ํƒ„์„ฑ๊ณ„์ˆ˜๊ฐ€ ์ •ํ•ด์ง€๋ฉด, ์ธ๊ฐ€๋œ ํ•˜์ค‘์— ์˜ํ•ด ํƒ„์„ฑ ๋ณ€ํ˜•๋ฅ ์„ ๊ตฌํ•˜๊ณ , ์ด ํƒ„์„ฑ ๋ณ€ํ˜•๋ฅ ์— ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜(ร˜(t,t0)๋ฅผ ๊ณฑํ•ด์„œ ์ˆœ์ˆ˜ ํฌ๋ฆฌํ”„์— ์˜ํ•œ ๋ณ€ํ˜•๋ฅ ์„ ๊ตฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค.

์ธก์ •๋œ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•๋Ÿ‰์—์„œ ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ• ๋ณ€ํ˜•๋Ÿ‰์„ ๋นผ๊ณ  ๋‹จ์œ„์‘๋ ฅ์œผ๋กœ ๋‚˜๋ˆˆ ํ›„, ์žฌํ•˜ ์‹œ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ํƒ„์„ฑ๊ณ„์ˆ˜์˜ ์—ญ์ˆ˜์ธ ๋‹จ์œ„์‘๋ ฅ๋‹น ํƒ„์„ฑ ๋ณ€ํ˜•๋ฅ ์„ ๋นผ์„œ ๋น„ํฌ๋ฆฌํ”„๋ฅผ ๊ตฌํ•œ๋‹ค. ์ด ๋น„ํฌ๋ฆฌํ”„๋ฅผ ๋‹ค์‹œ ๋‹จ์œ„์‘๋ ฅ๋‹น ํƒ„์„ฑ ๋ณ€ํ˜•๋ฅ ๋กœ ๋‚˜๋ˆ„๋ฉด ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜๋ฅผ ๊ณ„์‚ฐํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ์žฌํ•˜ํ•˜์ค‘์— ์˜ํ•œ ์‘๋ ฅ๊ณผ ํ•˜์ค‘์žฌํ•˜ ์‹œ ์žฌ๋ น์ผ, ์••์ถ•๊ฐ•๋„ ๋ฐ ํƒ„์„ฑ๊ณ„์ˆ˜ ๋“ฑ์— ์˜ํ•ด Fig. 4์™€ ๊ฐ™์ด ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜๋ฅผ ๋„์ถœํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, KCI์˜ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ๋น„๊ตํ•˜์˜€๋‹ค(Fig. 5). KCI์˜ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ชจ๋ธ์€ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋ฐ€๋„๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ•˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. ํ•˜์ง€๋งŒ, ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ๋Š” ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ ์‚ฌ์šฉ์— ์˜ํ•œ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋ฐ€๋„๊ฐ€ ์ฃผ์š” ์‹คํ—˜๋ณ€์ˆ˜๊ฐ€ ๋˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์—, KCI ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ชจ๋ธ ์˜ˆ์ธก์‹์—์„œ ์‚ฌ์šฉ๋˜๋Š” ํƒ„์„ฑ๊ณ„์ˆ˜๋Š” ์‹ (2)๊ฐ€ ์•„๋‹Œ ์‹ (3)์„ ์ด์šฉํ•˜์˜€๋‹ค.

Ec=8,500โ‹…3โˆšfcu (2)
Ec=0.077โ‹…m1.5cโ‹…3โˆšfcu (3)

์‹œํ—˜๊ฒฐ๊ณผ LWAC์˜ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜๋Š” KCI ๋ชจ๋ธ์˜ ์˜ˆ์ธก์‹๋ณด๋‹ค ํฌ๊ฒŒ ์ธก์ •๋˜์—ˆ๋‹ค. ํ•˜์ค‘์žฌํ•˜ ์ดˆ๊ธฐ์—๋Š” ์ธก์ •๊ฐ’๊ณผ ์˜ˆ์ธก๊ฐ’์ด ๋น„์Šทํ•˜์ง€๋งŒ, ์žฌํ•˜ ๊ธฐ๊ฐ„์ด ๋Š˜์–ด๋‚ ์ˆ˜๋ก ์˜ˆ์ธก๊ฐ’๋ณด๋‹ค ์‹ค์ œ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•๋Ÿ‰์ด ํฐ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ๋‹ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  24, 40 MPa ์‹œํ—˜์ฒด ๋ชจ๋‘ ๋™์ผํ•œ ๊ฒฝํ–ฅ์„ ๋ณด์ด๋ฉฐ, ๊ณ ๊ฐ•๋„ ์ผ์ˆ˜๋ก ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜๊ฐ€ ์ž‘์€ ํŠน์„ฑ์„ ๋ณด์ธ๋‹ค.

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Fig. 4

Creep coefficient of light-weight concrete specimens

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Fig. 5

Relation of KCI model and measured creep coefficient

4. KCI ํฌ๋ฆฌํ”„ ์˜ˆ์ธก์‹ ์ˆ˜์ •

4.1 Time function

4.1.1 ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜ ์ •๊ทœํ™”

์•ž ์žฅ์—์„œ์™€ ๊ฐ™์ด ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ๋Š” ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ์— ์˜ํ•œ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ํฌ๋ฆฌํ”„ ํŠน์„ฑ๊ณผ ๊ธฐ์กด์˜ KCI ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ชจ๋ธ์ด LWAC์— ์œ ํšจํ•œ์ง€ ํ™•์ธํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ KCI ๋ชจ๋ธ์—์„œ ์˜ˆ์ธกํ•˜๋Š” ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•๋Ÿ‰์€ ์‹ค์ œ LWAC์˜ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ณ€ํ˜•๋Ÿ‰๋ณด๋‹ค ๊ณผ์†Œํ‰๊ฐ€๋˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค.

์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ ํฌ๋ฆฌํ”„๋‚˜ ์ˆ˜์ถ•๊ณผ ๊ฐ™์€ ์‹œ๊ฐ„ ์˜์กด์ ์ธ ๋น„์„ ํ˜• ๋ณ€ํ˜•์— ๋Œ€ํ•œ ์˜ˆ์ธก์‹์„ ๋ชจ๋ธ๋ง ํ•  ๋•Œ, ๋จผ์ € ๋ณ€ํ˜• ๊ฐ’์ด ์ˆ˜๋ ดํ•˜๋Š” ์ „์ฒด ๊ธฐ๊ฐ„์— ๋Œ€ํ•œ ์ตœ๋Œ€ ๋ณ€ํ˜•๊ฐ’์„ ์ธก์ •ํ•œ ํ›„, ์‹คํ—˜์„ ํ†ตํ•ด ๋ณ€ํ˜•๊ฐ’์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜๋Š” ๊ฐ๊ฐ์˜ ์š”์†Œ๋“ค์„ ๊ณ„์ˆ˜ํ™” ํ•˜๊ณ , ์ตœ๋Œ€ ๋ณ€ํ˜•๊ฐ’๊ณผ ๊ฐ๊ฐ์˜ ๊ณ„์ˆ˜์˜ ๊ณฑ์œผ๋กœ ์ตœ์ข…๊ฐ’์„ ๋„์ถœํ•œ๋‹ค. ์˜ˆ์ธก์‹์€ ์ด ๋ณ€ํ˜• ์ตœ์ข…๊ฐ’๊ณผ ์‹œ๊ฐ„ํ•จ์ˆ˜์˜ ๊ณฑ์œผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด๋Š”๋ฐ, ์‹œ๊ฐ„ํ•จ์ˆ˜๋ฅผ ๋ชจ๋ธ๋ง ํ•  ๋•Œ ํŽธ์˜๋ฅผ ์œ„ํ•ด ๋Œ€๋ถ€๋ถ„ ์ตœ์ข…๊ฐ’์„ 1๋กœ ์ •๊ทœํ™” ํ•œ๋‹ค.

๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์—์„œ๋Š” ํฌ๋ฆฌํ”„ ์˜ˆ์ธก์‹์„ ์ˆ˜์ •ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ ์‹คํ—˜์„ ํ†ตํ•œ ์ธก์ •์˜ ํ•œ๊ณ„๊ฐ€ ์žˆ๋Š” ์ตœ์ข…๊ฐ’ ๋ณด๋‹ค๋Š” ์ขŒ์šฐ ๋ณ€ํ™”๊ฐ€ ํฐ ์ง€์ ์„ ์ •๊ทœํ™” ๊ธฐ์ค€ ์‹œ์ ์œผ๋กœ ๊ฒฐ์ •ํ•˜์˜€๊ณ , ๊ทธ ์‹œ์ ์€ ํ•˜์ค‘ ์žฌํ•˜ 28์ผ์„ ๊ธฐ์ค€์œผ๋กœ ์‚ผ์•˜์œผ๋ฉฐ, ์ •๊ทœํ™”๋ฅผ ํ†ตํ•œ ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” Fig. 6๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค.

./images/jkci_30_05_07_F6.jpg

Fig. 6

28-day normalized creep coefficient of light-weight concrete specimens

4.1.2 ์‹œ๊ฐ„ ํ•จ์ˆ˜

KCI ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ชจ๋ธ์—์„œ ์‹œ๊ฐ„ํ•จ์ˆ˜๋Š” ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค.

ฮฒc(t,t0)=[tโˆ’t0ฮฒH+(tโˆ’t0)]0.3 (4)

์—ฌ๊ธฐ์„œ ฮฒH๋Š” ์™ธ๊ธฐ์˜ ์ƒ๋Œ€์Šต๋„์™€ ๋ถ€์žฌ๋‘๊ป˜์˜ ์˜ํ–ฅ์œผ๋กœ ์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ 300~700 ๊ฐ’์„ ๊ฐ–๊ณ  1,500์„ ๋„˜์„ ์ˆ˜ ์—†๋‹ค. ์‹œ๊ฐ„ํ•จ์ˆ˜๋ฅผ ์ˆ˜์ •ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์€ ๋ชจ๋ธ์‹์„ ์„ธ์šฐ๊ณ  ์‹คํ—˜๊ฐ’์— ์ ํ•ฉํ•œ ๊ณ„์ˆ˜ ๊ฐ’์„ ๊ฒฐ์ •ํ•˜์˜€๋‹ค.

ฮฒc(t,t0)=[tโˆ’t0k1โ‹…ฮฒH+(tโˆ’t0)]0.3โ‹…k2 (5)

ฮฒH๋Š” ์™ธ๊ธฐ์˜ ์Šต๋„์™€ ๋ถ€์žฌ ๋‘๊ป˜์˜ ์˜ํ–ฅ์œผ๋กœ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๊ฑด์กฐ์†๋„์™€ ๊ด€๊ณ„๋œ ๊ณ„์ˆ˜๋กœ์จ, LWAC์™€ ์ผ๋ฐ˜๊ณจ์žฌ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ํฐ ์ฐจ์ด๊ฐ€ ์—†๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— k1์„ 1๋กœ ๊ณ ์ •ํ•˜์˜€๋‹ค. ์‹ (5)์— ๋Œ€ํ•œ ๊ฐ ๋ฐฐํ•ฉ์˜ ์‹คํ—˜๊ฐ’์— ์˜ํ•œ k1, k2์˜ ๊ณ„์ˆ˜ ๊ฐ’์€ Table 3๊ณผ ๊ฐ™์œผ๋ฉฐ, ๊ฒฐ์ •๊ณ„์ˆ˜(R2)๋Š” 0.98~0.94 ์ˆ˜์ค€์œผ๋กœ ์ ํ•ฉ์„ฑ์ด ๋†’์€ ์ˆ˜์ค€์ด๋‹ค.

Table 3. Values for k1, k2 in Eq. (5) determined from test results

Group Specimens k1 k2 R2
I S24-R00 1 0.93 0.98
S24-R25 1 0.89 0.97
S24-R50 1 0.90 0.97
S24-R75 1 0.96 0.96
S24-R100 1 1.00 0.94
II S40-R00 1 0.87 0.98
S40-R25 1 0.80 0.96
S40-R50 1 0.87 0.98
S40-R75 1 0.85 0.94
S40-R100 1 0.87 0.94

๊ณ„์ˆ˜ k2๋Š” ์••์ถ•๊ฐ•๋„(fcu)์™€ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋ฐ€๋„(ฮณ)๋ฅผ ๋…๋ฆฝ๋ณ€์ˆ˜๋กœ ๋‘๊ณ  ํšŒ๊ท€ ๋ถ„์„ํ•œ ๊ฒฐ๊ณผ k1๊ฐ’์„ 1๋กœ ๊ณ ์ •ํ•  ๊ฒฝ์šฐ, k2๋Š” Fig. 7๊ณผ ๊ฐ™์ด ์••์ถ•๊ฐ•๋„๋Š” fcu1.85์— ๋ฐ˜๋น„๋ก€ํ•˜๊ณ  ๋ฐ€๋„๋Š” ฮณc2์˜ ์—ญ์ˆ˜์— ๋ฐ˜๋น„๋ก€ ํ•˜๋Š” ๊ด€๊ณ„๋ฅผ ๋ณด์ธ๋‹ค. ์‹œ๊ฐ„ํ•จ์ˆ˜์˜ ๊ณ„์ˆ˜ k1๊ณผ k2๋Š” ๊ฐ๊ฐ ์‹ (6)๊ณผ (7) ๊ฐ™์ด ํ‘œํ˜„ ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค.

k1 = 1    (6)
k2=โˆ’830โ‹…(f1.85cuฮณ2c)+1.053 (7)
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Fig. 7

Regression analysis for k1 in Eq. (5) for time function

4.2 28์ผ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜

4.2.1 ์ž”๊ณจ์žฌ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์˜ ์˜ํ–ฅ

KCI ํฌ๋ฆฌํ”„ ์˜ˆ์ธก๋ชจ๋ธ์€ ์ž”๊ณจ์žฌ์˜ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์˜ ์˜ํ–ฅ์„ ๊ณ ๋ คํ•˜์ง€ ์•Š๋Š”๋‹ค. ํ•˜์ง€๋งŒ ์‹คํ—˜๊ฒฐ๊ณผ, ์ž”๊ณจ์žฌ์˜ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์€ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๊ฑฐ๋™์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜๋Š” ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ๋‹ค. ์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ ๊ฒฝ๋Ÿ‰์ž”๊ณจ์žฌ๋Š” ์™ธ๋ถ€ ์œ ๋ฆฌ์งˆ, ๋‚ด๋ถ€ ๋‹ค๊ณต์งˆ ๊ตฌ์กฐ์˜ ํŠน์„ฑ ์ƒ ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜๋ณด๋‹ค ์ž…์ž๊ฐ€ ํฌ๊ณ  ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์ด ๋†’๋‹ค. ์ด๋Ÿฐ ๊ฒฝ๋Ÿ‰์ž”๊ณจ์žฌ์™€ ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜๋ฅผ ํ˜ผํ•ฉํ•œ LWAC๋Š” ๊ฐ ๊ณจ์žฌ๋“ค์˜ ํ˜ผํ•ฉ๋Ÿ‰์— ๋”ฐ๋ผ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์ด ๋‹ฌ๋ผ์ง„๋‹ค. ์ž”๊ณจ์žฌ์˜ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ  ์ฐจ์ด๋Š” ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ packing effect์— ์˜ํ•ด ํฌ๋ฆฌํ”„ ๊ฑฐ๋™์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜๋Š” ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค.

๊ณจ์žฌ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์ด ํฌ๋ฆฌํ”„์— ๋ฏธ์น˜๋Š” ์˜ํ–ฅ์„ ๋ชจ๋ธ๋งํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์ธก์ •์— ์˜ํ•ด ๋„์ถœ๋œ 28์ผ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜ ๊ฐ’์„ KCI ๋ชจ๋ธ ์˜ˆ์ธก ๊ฐ’์œผ๋กœ ๋‚˜๋ˆˆ ๊ฐ’์„ ์ข…์†๋ณ€์ˆ˜๋กœ, ํ˜ผํ•ฉ ์ž”๊ณจ์žฌ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์„ ๋…๋ฆฝ๋ณ€์ˆ˜๋กœ ๋‘๊ณ  ํšŒ๊ธฐ ๋ถ„์„์„ ์‹ค์‹œํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” Fig. 8๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค.

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Fig. 8

Regression analysis for 28-day creep coefficient with fineness modulus of fine aggregation

ํ˜ผํ•ฉ์ž”๊ณจ์žฌ์˜ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์ด 3.4์ผ ๋•Œ 28์ผ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜๊ฐ€ ๊ฐ€์žฅ ๋‚ฎ๊ฒŒ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ์œผ๋ฉฐ, ์ด๋ณด๋‹ค ํฌ๊ฑฐ๋‚˜ ์ž‘์„ ๊ฒฝ์šฐ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜๋Š” ์ฆ๊ฐ€ํ•œ๋‹ค. ํšŒ๊ท€๋ถ„์„ ๊ฒฐ๊ณผ ํ˜ผํ•ฉ์ž”๊ณจ์žฌ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ์— ๋”ฐ๋ฅธ KCI ๋ชจ๋ธ์˜ ์ˆ˜์ • ๊ณ„์ˆ˜(ร˜fm)๋Š” ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค.

ร˜fm = 0.228fm2 - 1.5836fm + 3.4    (8)

4.2.2 ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋ฐ€๋„์™€ ์••์ถ•๊ฐ•๋„์˜ ์˜ํ–ฅ

์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋ฐ€๋„์™€ ์••์ถ•๊ฐ•๋„๊ฐ€ ํฌ๋ฆฌํ”„์— ๋ฏธ์น˜๋Š” ์˜ํ–ฅ์„ ๋ชจ๋ธ๋งํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์ธก์ •์— ์˜ํ•ด ๋„์ถœ๋œ 28์ผ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜๋ฅผ ์•ž์„œ ์ œ์•ˆํ•œ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ  ๊ณ„์ˆ˜ ร˜fm๋ฅผ ์ ์šฉํ•œ KCI ์˜ˆ์ธก๊ฐ’์œผ๋กœ ๋‚˜๋ˆˆ ๊ฐ’์„ ์ข…์†๋ณ€์ˆ˜๋กœ, ์••์ถ•๊ฐ•๋„์™€ ๋ฐ€๋„์— ๊ด€ํ•œ ํ•จ์ˆ˜๋ฅผ ๋…๋ฆฝ๋ณ€์ˆ˜๋กœ ๋‘๊ณ  ํšŒ๊ธฐ ๋ถ„์„ํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ Fig. 9์™€ ๊ฐ™์ด ์••์ถ•๊ฐ•๋„๋Š” ์ œ๊ณฑ๊ทผ์—, ๋ฐ€๋„๋Š” ์—ญ์ˆ˜์˜ ์ œ๊ณฑ๊ทผ์— ๋น„๋ก€ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ์œผ๋ฉฐ, ์ˆ˜์ •๊ณ„์ˆ˜(ร˜f,ฮณ)๋Š” ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค.

./images/jkci_30_05_07_F9.jpg

Fig. 9

Regression analysis for 28-day creep coefficient with fcu and ฮณc

ฯ•f,ฮณ=0.2814โ‹…(fcuฮณc)0.5+0.794 (9)

4.2.3 28์ผ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜

Fig. 10์€ KCI ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ชจ๋ธ์— ์ž”๊ณจ์žฌ์˜ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ๊ณผ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋ฐ€๋„ ๋ฐ ์••์ถ•๊ฐ•๋„์˜ ์˜ํ–ฅ์„ ๊ณ ๋ คํ•œ 28์ผ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜ ๊ฐ’๊ณผ ์‹คํ—˜์— ์˜ํ•ด ์ธก์ •๋œ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜๋ฅผ ๋น„๊ตํ•œ ๊ฒฐ๊ณผ์ด๋‹ค. ๊ธฐ์กด KCI ์‹์€ 28์ผ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜๊ฐ€ ์ธก์ •๊ฐ’๋ณด๋‹ค ๊ณผ๋Œ€ํ‰๊ฐ€ ๋˜์—ˆ์ง€๋งŒ, ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์—์„œ ์ œ์•ˆํ•œ ์‹์€ ์ธก์ •๊ฐ’๊ณผ ์˜ˆ์ธก๊ฐ’์ด ๊ฑฐ์˜ ๋น„์Šทํ•˜๊ฒŒ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ๋‹ค.

./images/jkci_30_05_07_F10.jpg

Fig. 10

Comparison of measured and predicted 28-day creep coefficient

4.3 KCI ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜ ์ˆ˜์ • ๋ชจ๋ธ ๊ฒ€์ฆ

๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์—์„œ ์ œ์•ˆ๋œ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜ ๋ชจ๋ธ์‹์€ ์‹œ๊ฐ„ํ•จ์ˆ˜์™€ 28์ผ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜ ์˜ˆ์ธก์‹์˜ ๊ณฑ์œผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ผ ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฉฐ, ์ œ์•ˆ๋œ ๋ชจ๋ธ์‹์„ ์ธก์ •๊ฒฐ๊ณผ์™€ ๋น„๊ตํ•œ ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” Fig. 11๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค. ๊ธฐ์กด KCI ๋ชจ๋ธ์€ ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜์˜ ์˜ˆ์ธก๊ฐ’์ด ์ธก์ •๊ฐ’ ๋ณด๋‹ค ์ตœ๋Œ€ 1.5๋ฐฐ ๊นŒ์ง€ ํฌ๊ฒŒ ํ‰๊ฐ€๋˜์—ˆ์ง€๋งŒ, ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ์—์„œ ์ œ์•ˆ๋œ ๊ฐœ์„ ์‹์€ ๋น„๊ต์  ๊ทผ์ ‘ํ•œ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋ƒˆ๋‹ค.

./images/jkci_30_05_07_F11.jpg

Fig. 11

Comparisons of measured and predicted creep coefficient

5. ๊ฒฐ ๋ก 

๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•œ ๊ฒฝ๋Ÿ‰์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ํฌ๋ฆฌํ”„ ํŠน์„ฑ์„ ํ‰๊ฐ€ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์••์ถ•๊ฐ•๋„๊ฐ€ ๊ฐ๊ฐ 24, 40 MPa ๊ธ‰ ๋‘ ๊ทธ๋ฃน์œผ๋กœ ๊ตฌ๋ถ„ํ•˜๊ณ  ๊ฐ ๊ทธ๋ฃน ๋‹น ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋ฐ€๋„๋Š” 1400~1800 kg/m3 ์ˆ˜์ค€์œผ๋กœ ์กฐ์ •ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์ „๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ์—์„œ 0, 25, 50, 75, 100 % ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜๋ฅผ ์ž”๊ณจ์žฌ๋กœ ์น˜ํ™˜ํ•˜์˜€๋‹ค. ๊ฐ ๊ทธ๋ฃน๋‹น ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜ ์น˜ํ™˜์œจ์„ ๋‹ฌ๋ฆฌํ•œ 5๋ฐฐํ•ฉ์”ฉ ์ด 10๋ฐฐํ•ฉ์„ ์ œ์ž‘ํ•˜์—ฌ ๊ฑด์กฐํฌ๋ฆฌํ”„์™€ ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ• ๊ฑฐ๋™์„ ํ‰๊ฐ€ํ•˜์˜€์œผ๋ฉฐ, ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค.

1) LWAC์˜ ๊ฑด์กฐ์ˆ˜์ถ•๋Ÿ‰์€ ์ฒœ์—ฐ๋ชจ๋ž˜์˜ ์น˜ํ™˜์œจ์ด ๋†’์„์ˆ˜๋ก ํฌ๊ฒŒ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ๋Š”๋ฐ, ์ด๋Š” ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ์˜ ๋†’์€ ํ•จ์ˆ˜์œจ์— ๋”ฐ๋ฅธ ๋‚ด๋ถ€์–‘์ƒ ํšจ๊ณผ ๋•Œ๋ฌธ์œผ๋กœ ํŒ๋‹จ๋œ๋‹ค.

2) ์ˆœ์ˆ˜ ํฌ๋ฆฌํ”„์–‘์„ ๊ฒฐ์ •ํ•˜๋Š” ํฌ๋ฆฌํ”„๊ณ„์ˆ˜๊ฐ’์€ ์ธก์ •๊ฐ’ ๋ณด๋‹ค KCI ๋ชจ๋ธ์‹์ด ๋งŽ๊ฒŒ๋Š” 1.5๋ฐฐ ๋” ํฌ๊ฒŒ ํ‰๊ฐ€๋˜์–ด LWAC๋ฅผ ์ ์šฉํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œ ๋ชจ๋ธ์‹ ๊ฐœ์„ ์ด ํ•„์š”ํ•˜๋‹ค.

3) KCI ํฌ๋ฆฌํ”„ ๋ชจ๋ธ์€ ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•œ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๋ฐ€๋„์— ๋”ฐ๋ฅธ ์„ธ๋ถ€ ๊ทœ์ •์€ ์—†์ง€๋งŒ, ์‹คํ—˜๊ฒฐ๊ณผ ๊ณจ์žฌ์˜ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ ๊ณผ ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ์˜ ๋ฐ€๋„๋Š” ํฌ๋ฆฌํ”„ ๊ฑฐ๋™์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜๋Š” ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ๋‹ค.

4) ๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ๋Š” ๊ฒฝ๋Ÿ‰๊ณจ์žฌ ์‚ฌ์šฉ์— ์˜ํ•œ ์ž”๊ณจ์žฌ์˜ ์กฐ๋ฆฝ๋ฅ , ์ฝ˜ํฌ๋ฆฌํŠธ ๋ฐ€๋„ ๋ฐ ๊ฐ•๋„์˜ ์˜ํ–ฅ์„ ๋…๋ฆฝ๋ณ€์ˆ˜๋กœ ํšŒ๊ธฐ๋ถ„์„ํ•˜์—ฌ ์ˆ˜์ •๋œ ๊ณ„์ˆ˜์‹์„ ์ œ์•ˆ ํ–ˆ์œผ๋ฉฐ, ๊ธฐ์กด KCI ๋ชจ๋ธ๊ณผ ๋น„๊ตํ•œ๋ฐ” LWAC์˜ ํฌ๋ฆฌํ”„ ๊ฑฐ๋™์„ ์ข€ ๋” ์ •ํ™•ํ•˜๊ฒŒ ์˜ˆ์ธกํ•˜์˜€๋‹ค.

Acknowledgements

์ด ๋…ผ๋ฌธ์€ 2017๋…„๋„ ์ •๋ถ€(๋ฏธ๋ž˜์ฐฝ์กฐ๊ณผํ•™๋ถ€)์˜ ์žฌ์›์œผ๋กœ ํ•œ๊ตญ์—ฐ๊ตฌ์žฌ๋‹จ์˜ ์ง€์›์„ ๋ฐ›์•„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•œ ์—ฐ๊ตฌ์ž…๋‹ˆ๋‹ค(NO. NRF-2017 R1A2B3008463).

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