메타카올린 콘크리트 교량바닥판의 장기 역학적 특성 및 내구성에 관한 연구
A Study on Long-Term Mechanical Properties and Durability in Metakaolin Concrete Bridge Deck
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초록
가혹한 환경에 노출되는 콘크리트 교량바닥판에 대한 피해가 증가하면서 콘크리트 교량바닥판의 내구성 향상에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 따라 고성능 콘크리트에 대한 관심이 높아지고 있다. 최근, 새로운 광물질 혼화재로써 실리카흄과 같은 수준의 강도와 내구성 확보가 가능한 메타카올린이 높게 평가되고 있다. 이에 비해 국내의 메타카올린에 대한 연구 및 대체사용은 미진한 수준이며, 메타카올린 콘크리트를 교량바닥판에 적용하기 위한 검토도 매우 부족한 실정이다. 따라서 메타카올린 콘크리트를 교량바닥판에 적용하기 위해서는 장기적인 역학적 특성 및 교량바닥판에 요구되는 내구성에 대한 다양한 자료가 필요하다. 본 연구는 메타카올린 콘크리트를 적용한 교량바닥판의 장기적인 역학적 특성 및 내구성을 양생 재령에 따라 검토하는데 목적을 두었다. 역학적 특성은 압축강도 및 휨강도가 측정되었으며, 내구성의 경우는 건조수축, 염화물 저항성, 스케일링, 동결융해 저항성을 양생 재령에 따라 비교 평가하였다. 연구결과에 따르면, 메타카올린의 대체는 압축강도 및 휨강도 발현이 초기 및 장기 재령에서 우수하였다. 또한, 내구성 측면에서도 염화물 침투 저항성과 동결융해 저항성을 향상시켰다. 또한, 건조수축을 저감시키는 것으로 나타났다.
Abstract
The requirement for durability of concrete bridge deck is increasing as the deterioration for the concrete bridge deck exposed to severe environment has been increased. For this reason, the concern about high-durable concrete is being high. Recently, a metakaolin is highly spotlighted as new admixture because its strength and durability are equivalent to silica fume. On the other hands, there are few researches for the metakaolin concrete bridge deck in domestic. So many various long-term data on the mechanical property and durability is needed to apply metakaolin concrete at the concrete bridge deck construction field. This study is aim to evaluate the long-term mechanical properties and durability of metakaolin concrete bridge deck with curing age. Mechanical properties are estimated by the compressive and flexural strength, and the drying shrinkage, the chloride resistance, the scaling, and freezing and thawing characteristics are compared with curing age. According to the results, when the metakaolin concrete is used, the development of compressive and flexural strength proceed in both the early and old ages. It is also improved the resistance of chloride penetration, freezing and thawing in concrete. It was showed that replacement of metakaolin was efficient for the reduction of the drying shrinkage.
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