PURPOSES : The purpose of this study is to analyze not only the strength but also the durability and abrasion resistance of concrete pavements as increasing the cases of domestic concrete pavement damage which do not meet the service years. METHODS: The bottom layer of a two-lift concrete pavement was paved with original Portland cement (OPC) with 20~23 cm thickness. On the other hand, the top-layer, which is directly exposed to the environment and vehicles, was paved with high-performance concrete (HPC) with 7~10 cm thickness. For the optimal mixed design of the top-layer material of a two-lift concrete pavement, silica fume and polymer powder were mixed. Furthermore, it analyzes abrasion resistance of concrete as follow‘ ASTM C 779’which is dressing wheel abrasion test method. RESULTS : As a result, abrasion resistance is improved with increasing the silica fume ratio. When the polymer powder is mixed, abrasion resistance of concrete is much improved. However, the effect of mixing ratio is not significant. It is very effective that adding both silica fume and polymer powder occur 20~40% of abrasion comparing with OPC variables. CONCLUSIONS : The concrete strength and durability increased with silica fume and polymer powder. In particular, it is significant increasing strength of polymer powder under the flexural strength. In the abrasion resistance side, it is also significant when the silica fume and polymer powder used together.

현재 국내 콘크리트 포장은 고속도로에서 약 40%, 일반 도로에서는 2% 정도를 차지하고 있다. 콘크리트 포장은 중차량에 대한 뛰어난 적용성과 20년 이상의 장기 공용연수를 가진다는 장점을 가지고 있다. 최근 국내 고속도로의 콘크리트는 장기간 사용으로 인해 노후화 되어있으며, 개통한지 오래되지 않은 콘크리트포장에서도 줄눈부 파손 및 표면박리, 표면마모 등으로 인한 보수비가 증가하고 있는 추세이다. 특히 표면마모의 경우 주행 중 소음발생을 증가시키고, 미끄럼저항성을 감소시켜 운전자의 피로도를 증가시키고 사고를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 ASTM C 779(3중 마모휠 방법)을 사용하여 실리카퓸과 폴리머 분말을 사용한 포장용 콘크리트의 마모저항성을 분석하고자 한다. 기배합된 콘크리트에 실리카퓸과 폴리머 분말을 후 첨가하였으며, 혼화재료의 혼입으로 부족한 단위수량은 혼화재료 혼입 시 추가하여 W/C를 42%로 보정해주었다. 표 1은 실험에 사용한 배합표이다. 굳기 전 콘크리트의 공기량은 모든 변수에서 3∼5%로 목표 공기량을 만족하였으며, 슬럼프 시험결과 모든 변수가 슬럼프 40mm 이하를 만족하였지만, 실리카퓸 7% 혼입 변수에서 다른 변수에비해 다소 낮은 슬럼프를 보였다. 압축강도 시험결과 재령 28일에 모든 변수에서 30MPa 이상을 발도를 발현하였고, 실리카퓸 사용량이 증가할수록 강도가 증진되었지만 폴리머에 따른 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 마모시험결과 실리카퓸이 증가할수록 마모저항성이 증가하였고, 폴리머를 사용한 변수에서 큰 폭의 마모저항성 증가를 보였으나 혼입량에 따른 차이는 크지 않았다.

현재 국내 콘크리트 포장은 고속도로에서 약 40%, 일반 도로에서는 2% 정도를 차지하고 있다. 콘크리트 포장은 중차량에 대한 뛰어난 적용성과 20년 이상의 장기 공용연수를 가진다는 장점을 가지고 있다. 최근 국내 고속도로의 콘크리트는 장기간 사용으로 인해 노후화 되어있으며, 개통한지 오래되지 않은 콘크리트포장에서도 줄눈부 파손 및 표면박리, 표면마모 등으로 인한 보수비가 증가하고 있는 추세이다. 특히 강원 및 전북지역은 매년 겨울 많은 눈으로 인해 많은 양의 제설제를 사용하고 있어 표면박리상태가 심각 상태이다. 따라서 본 논문에서는 실리카퓸과 폴리머분말을 사용한 포장용 콘크리트의 표면박리저항성을 평가하고자 한다. 기배합된 콘크리트에 실리카퓸과 폴리머 분말을 후 첨가하였으며, 혼화재료의 혼입으로 부족한 단위수량은 혼화재료 혼입 시 추가하여 W/C를 42%로 보정해주었다. 표 1은 실험에 사용한 배합표이다. 압축강도 시험결과 재령 28일에 모든 변수에서 30 MPa 이상을 발도를 발현하였고, 실리카퓸 사용량이 증가할수록 강도가 증진되었지만 폴리머에 따른 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 휨강도 시험결과 실리카퓸과 폴리머 분말을 사용한 배합의 휨강도가 OPC 배합에 비해 큰 폭으로 증가하였으며, 폴리머 분말의 혼입량이 증가할수록 그러한 경향이 더 뚜렷하게 나타났다. 실리카퓸도 휨강도가 증가하는 경향을 보였지만 그 영향은 크지 않았다. 표면박리저항성 시험결과 실리카퓸이 혼입된 변수에서 실리카퓸에 의한 수밀성 증가로 인해 저항성이 상당히 증가하는 경향을 보였으며, 혼입률의 증가에 따라 그러한 경향은 더 뚜렷하게 나타났다. 하지만 폴리머 분말의 혼입량이 증가할수록 박리량이 증가하여 폴리머 분말이 표면박리 저항성에 악영향을 미치는 것으로 판단된다.

교량 콘크리트 바닥판 위에 시공되는 교면 포장의 경우 일반포장과는 다르게 차량에 의한 반복하중, 진 동, 충격, 전단 등의 역학적 작용, 온도변화 등의 기상작용, 상판의 수축팽창 등이 발생하여 일반 토공부 와는 달리 취약한 환경에 놓이게 된다. 따라서 일반포장에 비해 특수성을 가지게 된다. 기존에 사용하고 있는 아스팔트 계열의 교면포장 공법은 이러한 기능을 모두 만족하지 못할 뿐만 아니라 최근 빈번한 하자 발생으로 효율적인 도로망의 유지관리에 애로사항으로 대두되고 있다. 과거에 국내의 교면포장은 획일적 으로 교면방수층위에 아스팔트 포장이 시공하는 것이 일반적이었지만, 최근에 빈번하게 발생하는 파손의 문제로 인하여 내구성이 우수한 콘크리트 계열의 교면포장 적용사례가 늘어나고 있다. 그 중 대표적인 공 법으로 LMC공법 및 HPC공법이 있다. 교면포장의 특수성 및 국내의 계절적 요인, 차량증가에 따른 악조 건에 저항하기 위해 고성능 재료의 사용은 필수적으로 뒤따른다. 따라서 교면포장에 사용되는 재료의 휨, 인장저항 능력의 증대 등 역학적 성질의 개선을 통해 콘크리트의 단점을 보완하고 경제성 확보 및 교면포 장의 요구조건을 동시에 만족시키는 기술 확보가 필요한 실정이다. 본 논문에서는 교면포장의 요구조건을 만족하면서 유기, 무기 물질을 혼합한 하이브리드 콘크리트를 통해 LMC공법에 다량 사용되는 라텍스를 감소시키고, 실리카퓸을 혼합하여 시공비용을 절감시켜 경제성을 높일 수 있는 방법을 모색하여 콘크리트 를 설계하여 재료의 물리적 특성을 평가하였다. 표 1은 라텍스와 실리카퓸을 첨가한 교면포장용 하이브리 드 콘크리트의 배합표를 나타낸 표이다.

본 연구는 도로용 포장재로서 포러스콘크리트의 실질적인 현장적용을 위한 자료제시와 성능향상 방안을 도출하기 위하여 실리카퓸과 강섬유 혼입률에 따른 포장용 포러스콘크리트의 물리 역학적 특성, 내구성 및 흡음특성을 평가하였다. 시험결과, 모든 시험조건에서 포장용 포러스콘크리트의 공극률과 투수계수는 국내외 기준치 및 제안값을 만족시키는 것으로 나타났고, 강도특성의 경우 압축강도는 대한주택공사 도로기준의 기준치를 모든 배합요인에서 만족시키는 것으로 나타났으나 휨강도의 경우에는 강섬유 혼입률 0.6vol% 이상에서 일본콘크리트공학협회 제안값을 만족시키는 것으로 나타났으며, 실리카퓸과 강섬유를 동시에 혼입한 경우가 우수한 강도특성을 나타냈다. 또한 내구성은 역학적 특성과 유사한 경향성을 나타내 실리카퓸과 강섬유를 동시에 사용한 경우가 가장 우수한 내구성능을 나타냈으며, 실리카퓸 10wt.%와 각섬유 0.6vol.%를 함께 사용한 경우 Plain의 경우에 비해 골재비산저항성은 27%정도, 동결응해저항성은 약 60%정도 개선되는 것으로 나타났다. 또한 포장용 포러스콘크리트의 흡음특성은 소음저감계수가 0.48로 나타나 50%에 가까운 흡음성능을 발휘하는 것을 확인할 수 있었다.

Silica fume is a by-product generated in an electric arc furnace during the silicon, ferrosilicon, and other metal alloy manufacturing process. Prefabrication mineral additives such as fly ash, blast furnace slag and silica fume are commonly used as binder materials to improve cement quality, and to reduce cement consumption. Especially silica fume which has a high level of long-term chemical durability is most widely used in high-performance concrete. However, Korea relied 100% on imported silica fume, which is more expensive than other admixture, until 2014. So far, many studies have been conducted on the effects and performance of silica fume used in concrete or replacement material like metakaolin and blast-furnace slag. With the construction of ferrosilicon plant in Korea, silica fume, a by-product of ferrosilicon production process, has been generated as a new industrial waste. Waste products like silica fume contain heavy metal, hence its use as admixture could increase heavy metal contents in concrete. Therefore, to evaluate the environmental hazards of silica fume, when it is assumed to have been exposed to the environment, content analysis and leaching tests for pH, loss on ignition and trace elements (CN, Cr, Cr6+, Cu, Cd, Pb, As and Hg) in silica fume were conducted. The results of pH analysis and loss on ignition test were 2.18 ~ 7.39 and 0.9 ~ 2.1%, respectively. Analysis found that levels of race elements in silica fume produced in Korea were lower than Korean standards set out for designated waste.

It is difficult to ensure enough workability and flowability in the fresh state of UHPC. In addition, it needs to enhance economic efficiency by reducing the usage of expensive constituents. Zirconia silica fume is an alternative material to replace the existing Silica fume. The objective of this study is to find out the effect of Zirconia silica fume dosage on viscosity of UHPC matrix

This paper addresses the tensile strength of high performance concrete with fly-ash, silica fume. Test variables of this study is replacement ratio of admixture. Test results showed that 7 days tensile strength of specimen SF5 is higher than that of specimen FA25SF5. However, 28 days tensile strength of specimen SF5 and FA25SF5 had similar value.

메타카올린은 고령토나 카올린으로 알려진 카올린 광물의 풍화물로, 도자기 산업에 주로 사용되는 원료로, 일반적으로 메타카올린의 입자 크기는 시멘트보다는 작지만, 마이크로 실리카퓸보다는 크다. 본 연구에서는 콘크리트용 혼화재로 메타카올린을사용한 콘크리트의 압축강도와 염소이온 투과저항 특성에 관한 영향에 관해 조사하였다. 메타카올린과 실리카퓸의 혼입률이 압축강도와 염소이온 투과저항에 주는 영향을 비교하기 위해 물-결합재비를 30%로 고정하고 각각 0, 5, 10, 15, 20%인 배합수준을 설정하여 비교하였다. 연구결과 메타카올린을 혼입한 콘크리트는 실리카퓸을 혼입한 콘크리트와 유사한 강도특성을 보였지만, 염소이온 투과저항성은 다소 불리한 것으로 나타났다. 따라서, 강도와 염소이온 투과저항 성능을 동시에 만족하기 위한메타카올린의 혼입률은 10% 정도인 것으로 나타났다.