석탄회 인공경량골재를 사용한 고강도 콘크리트 보의 거동
Behavior of Reinforced High-Strength Concrete Beams using Fly Ash Artificial Lightweight Aggregate
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초록
본 실험연구는 석탄회 인공경량골재를 사용한 고강도콘크리트 보의 거동 및 연성을 규명하기 위해 수행하였다. 10개의 시험체 크기는 모두 180mm×220mm×2790mm이며 단순 지지상태에서 2점 가력하였다. 석탄회 인공경량골재를 사용한 고강도콘크리트 보 5개와 천연골재를 사용한 고강도콘크리트 보 5개는 다른 인장철근비 비율()로 보강되었다. 실험결과 휨강도는 ACI 318 기준에 의한 계산값 대비 천연골재를 사용한 시험체의 경우 1.00, 석탄회 인공경량골재를 사용한 시험체의 경우 1.01의 값을 보였다. 석탄회 인공경량골재를 사용한 시험체가 보통골재를 사용한 시험체보다 취성적인 거동을 보이는 것으로 나타났다. ACI 규준은 석탄회 인공경량골재를 사용하고 콘크리트강도가 40MPa일 경우 콘크리트 보의 연성지수 3을 확보하기 위해 인장철근비 비율을 0.5 이하로 제한되어야 할 것으로 판단된다.
Abstract
The purpose of this study is to investigate the behavior and ductility of reinforced high-strength concrete beams using fly ash artificial lightweight aggregate. All of 10 specimens have the same cross sectional dimensions (180mm×220mm×2790mm) and are tested in condition of simply supported beam under an two-point loading. Five reinforced high-strength lightweight concrete beams and five reinforced high-strength normal concrete beams with different tensile reinforcement ratio () were tested to investigate their behavior. Test results indicate that the ratio of flexural strength between experimental results and those by ACI 318 is 1.00 in case of normal concrete beams and 1.01 in case of lightweight concrete beams. The reinforced high-strength concrete beams using fly ash artificial lightweight aggregate behave more brittly than high-strength normal concrete beams with equal reinforced ratio after maximum strength. When concrete compressive strength is 40MPa in reinforced high-strength lightweight concrete beams, the ratio of longitudinal reinforcement to balanced reinforcement needs to be limited to 0.5 in order to obtain 3 in ductility factor.