현재까지 발표된 연구에 따르면 순환골재에는 약 20~40 중량%의 잔류 모르타르가 존재하는 것으로 알 려져 있으며, 순환골재에 포함된 잔류 모르타르의 함량에 따라 콘크리트의 강도 및 탄성계수 등의 물리적 거동에도 영향을 미치게 된다. 이러한 잔류 모르타르가 포함된 순환골재를 사용하여 ASTM C-1260의 규 정에 따라 알칼리 실리카 반응성 평가를 진행하게 될 경우, 포함되어 있는 잔류 모르타르 함량이 많아짐 에 따라 원골재의 비율이 줄어들게 되어 올바른 실험 결과값을 얻을 수 없는 경우가 발생하게 된다. 이러 한 문제점으로 인하여 순환골재를 재활용하기에 앞서 원골재의 내구적 특성을 파악하는 것이 매우 중요할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 순환골재에 포함된 잔류 모르타르가 골재의 알칼리 실리카 팽창에 미치는 영향 을 평가하기 위해 동일한 모암을 가지며 잔류 모르타르 함량이 다른 순환골재 2종을 1M 농도의 염산 용 액으로 잔류 모르타르를 제거하여 염산처리 전 ․ 후 골재의 화학적 구성성분을 분석하고(그림 1), ASTM C-1260 규정에 따라 알칼리 실리카 반응성을 평가 및 분석하였다. 실험결과 흡수율이 6%를 초과하는 재 생골재 RA1의 경우 ASR 팽창거동은 원골재 대비 44%까지 감소하였으며, 흡수율 3% 미만인 순환골재 RA2의 경우 78%까지 감소하였다(그림 2). 따라서 본 연구에 사용된 골재의 경우, 원골재에 부착된 잔류 모르타르 함량의 대소에 따라 ASR시편의 팽창성은 실제 골재의 팽창성에 비해 50%이하로 감소되어 거동 할 수 있는 것으로 조사되었다.

PURPOSES : The objective of this study is to evaluate the effect of the residual mortar of recycled concrete aggregate on the expansion behavior during alkali silica reaction (ASR). METHODS: In order to evaluate the net effect of residual mortar on ASR expansion behavior, two aggregate samples with the same original virgin aggregate source but different residual mortar volumes were used. ASTM C1260 test was used to evaluate the ASR expansion behavior of these two aggregates and the original virgin aggregate. RESULTS: The greater the amount of residual mortar in recycled concrete aggregates, the less is the induced ASR expansion. Depending on the amount of residual mortar in recycled concrete aggregate, the ASR expansion of recycled concrete aggregate may be less than half of that of the original virgin aggregate. CONCLUSIONS: The residual mortar of recycled concrete aggregate may lead to the under estimation of the ASR expansion behavior of the original virgin aggregate.

현재 국내에서는 천연골재 수급의 어려움과 건설폐기물 재사용의 일환으로 기존의 천연골재를 순환골 재로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며 국가적 차원으로도 순환골재의 사용을 의무화 하였다. 향후 순환골재의 사용량이 늘어날 것으로 예상됨에 따라 순환골재에 대한 전반적인 기초연구가 필요한 실 정이다. 순환골재는 천연골재에 비해 낮은 비중, 높은 흡수율, 각종 이물질 함유 등의 특징을 가지며, 이러한 순환골재를 사용하여 만든 콘크리트는 압축강도와 탄성계수 등의 물성에 있어서 낮은 경향을 나타낼 뿐만 아니라, 커다란 품질편차를 보인다. 따라서 배합 설계시 이론값을 통한 현장강도 계산을 적절히 적용할 수 없을 뿐만 아니라 실내시험과 현장시험간의 결과치가 유사하지 않은 경향을 보일 수 있다. 따라서 순 환골재의 적절한 사용을 위해서는 지속적인 연구를 통한 데이터의 축적이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 천연골재 3종, 순환골재 4종을 대상으로 골재 기초 물성 분석 및 XRF 분석을 하 였으며, 또한 보통 포틀랜드 시멘트 외에 고로 슬래그 미분말, 저알칼리 시멘트를 사용하여 알칼리 실리 카 반응성을 촉진 모르타르 봉 시험법(ASTM C-1260)으로 평가 하였다.

PURPOSES: The purpose of this study is to compare the alkali-silica reactivity for mortar bar and concrete prism specimens using crushed aggregates of 5 types in Korea. And the alkali-silica reactivity for those aggregates are measured by chemical test method. METHODS: The alkali-silica reactivity for those aggregates was measured by chemical test method of KS F 2545, mortar-bar test of KS F 2546, accelerated mortar-bar test method of ASTM C 1260 and concrete prism test method of ASTM C 1293, relatively. RESULTS: The alkali-silica reactivity for those aggregates was verified by chemical test of KS F 2546 and accelerated mortar-bar test of ASTM C 1260. However, it was not by mortar-bar test of KS F 2546 and concrete prism test of ASTM C 1293. CONCLUSIONS: The above results showed that relationship among the four test methods were very low. The results from 3 types of test methods using cement-aggregate combinations appeared to be different. Because the environmental conditions of test methods for measuring the alkali-silica reactivity such as equivalent alkali content(external source), humidity, temperature, and times were different though the aggregates were same. Moreover, alkali-silica reactivity showed the biggest impact when alkalis were supplied form outside and exposed to environmental conditions. The accelerated mortar-bar test method seems to be most appropriate test method for concrete structures exposed to alkali environment.

본 논문에서는 ASTM C 1260을 이용하여 국내산 골재를 대상으로 알칼리-실리카 반응 판정 결과 반응성으로 판정된 골재를 대상으로 알칼리-실리카 반응 억제효과를 고찰하기 위하여 플라이애시와 질산리튬을 사용한 시멘트 경화체의 ASTM C 1260 적용성을 평가하였다. 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창현상이 발생하는 지역에서 CaO 함량이 낮은 플라이애시를 시멘트 중량의 10, 20, 30%를 대체하는 경우 ASTM C 1260으로 알칼리-실리카 반응 억제효과를 확인할 수 있었다. 그러나 질산리튬을 사용할 경우는 ASTM C 1260은 시편을 1N NaOH 수용액에 수침하여 80℃의 온도로 길이변화를 유도하므로 시편내에 혼입된 질산리튬 성분이 외부로 용출될 수 있기 때문에 알칼리-실리카 반응 억제효과를 도출하지 못하였다. 따라서 질산리듐의 ASR 억제효과를 확인하기 위해서는 다른 시험방법을 고려해야 한다.

국내에서는 콘크리트 포장용 굵은 골재를 대상으로 화학적인 시험방법과 모르타르 봉 시험방법을 이용한 결과 알칼리-실리카 반응 유해 가능성이 낮은 것으로 알려져 왔으나, 최근에 알칼리 - 실리카 반응에 의한 파손이 발생되었고, ASTM C 1260을 이용한 결과 일부 골재에서 유해한 팽창이 발생된다고 보고되었다. 따라서 본 논문에서는 모르타르 봉 시험방법인 KS F 2546과 ASTM C 1260을 이용하여 길이 팽창 유도기간의 환경조건이 알칼리 - 실리카 팽창 반응 특성에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. KS F 2546의 경우 대상 골재 모두 반응성 없음으로 판정되었으나 ASTM C 1260에서는 일부 골재에서 잠재반응성 이상으로 판정되었다. 이는 외부로부터의 알칼리 이온의 공급, 온도 및 습도 차이에 의하여 발생한 것으로 판단된다. 또한 ASTM C 1260에서 NaOH의 농도변화 실험을 통하여 NaOH의 농도가 증가할수록 길이팽창이 현저하게 증가한다는 것을 확인하였으며, 온도 및 습도가 증가함에 따라 길이팽창이 증가한다는 것을 확인하였다.

The focus of this study is to investigate the ASR of concrete incorporating pre-treated soda-lime glass as aggregates. The glass aggregates were pre-treated with three different techniques, i.e. Ca(OH)2, NaOH and the mixed solution. The results indicate that all the pre-treatment techniques showed a decrease effect on ASR and such an effect increase with treatment time, the mixed solution showed the best effect. The pre-treated glass aggregate at the mixed solution at 80℃ for 7 days providing a 45% reduction in the expansion caused by ASR, and it can be considered innocuous based on ASTM C1260.

The object of this research is to confirm the effect of Waste Glass Sludge on properties of concrete through compressive strength and Alkali-Silica reaction of concrete and to develop as construction material.

Limestone powder can be used for concrete as a partial replacement of Portland cement so that concrete becomes more environment-friendly construction material. One of the great applications of limestone powder added cement concrete might be a cement concrete pavement since the concrete pavement consumes massive quantity of Portland cement. However, it has been reported recently that Alkali-Silica Reaction (ASR) occurs on the cement concrete pavement causing a serious damage. This study investigates the resistance of limestone powder added cement mortar to ASR. The mortar used very high reactive silicious aggregate for accelerated ASR. Experimental procedures followed ASTM C 1260 and variables included different replacement levels of limestone powder in the mortar mix.

알칼리-실리카반응은 시멘트 내의 알칼리와 화학적으로 불안정한 반응성 골재와의 화학반응으로서, 그 결과 콘크리트의 팽창과 균열을 발생하는 작용이다 본 연구에서는 우수한 포조란반응 특성을 나타내는 새로운 광물혼화재로 부각되고 있는 메타카오린의 알칼리-실리카반응 억제 효과에 대하여 연구하였다. 다양한 치환율로 메타카오린을 혼합한 모르타르 공시체를 제작하여, 알칼리-실리카 반응성 시험(ASTM C 1260), 압축강도 시험 및 유동성 시험을 실시하고, 시멘트 수화물에서의 구성성분 변화에 대한 XRD 정량분석을 실시하였다. 그 결과, 메타카오린의 혼합은 시멘트 페이스트내의 가용 포트랜다이트의 함량을 급속히 감소시키는 빠른 포조란반응 및 수화반응 특성을 나타내어, 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창을 억제하고 우수한 압축강도를 발현하는 것으로 나타났다. 시멘트에 메타카오린의 혼합에 의한 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창억제는 치환율 15% 이상, 즉 시멘트 페이스 내의 가용 포트랜다이트 함량이 약 10% 이하가 될 경우 효과적이다. 메타카오린의 혼합에 의한 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창 억제는 유해성이 높은 알칼리-칼슘-실리카 겔의 형성이 억제된 결과와 포조란 효과에 의한 치밀하고 균질한 시멘트 페이스트 형성으로 인한 알칼리 용액의 침투가 억제된 결과에 의한 것으로 생각된다. 15% 이상의 메타카오린의 혼합은 보통의 모르타르보다 높은 초기강도를 발현하였으며, 후기강도는 전 치환율 범위에서 보통의 모르타르 이상의 아주 우수한 강도를 나타내었다. 강도발현 특징은 메타카오린에 의한 빠른 포조란반응 및 수화특성을 반영하고 있다.