R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201717CTAP-C114888-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 교면포장용 SAP 콘크리트 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2016-06-24 ~ 2018-06-23 | |||||
| 연구책임자 | 전성일 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
9명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 50,000,000 원 기업 : 17,000,000 원 계 : 67,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 100,000,000 원 기업 : 34,000,000 원 계 : 134,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국건설기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
- 최근 국내에서도 콘크리트 교면포장에서 시공 초기 균열이 발생하여 책임소재에 대한 분쟁이 다수 발생하고 있음 - 국내에서 적용되고 있는 교면포장재료는 대표적으로 라텍스 개질 콘크리트(LMC : latex modified concrete)가 있는데, 개질재의 사용과 모바일 믹서 생산방식 등의 문제로 재료생산단가가 높은 단점이 있으며, 이외에도 다양한 재료들이 적용되고 있는데, 수축균열을 제어하기 위한 기술이 아직 부족하다고 판단됨 - 이에 본 연구에서는 SAP과 고분말도 광물성혼화재를 첨가하여 수축균열을 억제하고 내구성능을 크게 향상시킨 교면포장용 콘크리트를 개발하고자 함 [최종목표] 본 연구과제의 최종목표는 SAP을 첨가한 교면포장용 콘크리트 재료 개발이며, 차년도별 목표는 다음과 같음 SAP과 고분말도 광물성혼화재를 첨가한 콘크리트의 최적배합 도출(1차년도) - 연구동향 분석 및 배합실험을 통한 SAP 콘크리트의 최적배합비 도출 및 조성물 기술 확보 SAP과 고분말도 광물성혼화재를 첨가한 콘크리트의 내구성능 검증(2차년도) - SAP 콘크리트 최적배합비 수정 및 보완 - SAP 콘크리트 내구성능 검증 : 동결융해저항성, 표면박리적항성, 염소이온침투저항성, 수축균열저항성 등 [연구내용 및 범위] ○SAP은 물과 수분을 함유한 용액을 다량 흡수하고 보유할 수 있는 능력을 가진 재료임 ○SAP은 1g당 최대 물 1,500g까지 흡수할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 시멘트 페이스트 내에서 SAP은 1g당 10~45g 정도를 흡수할 수 있는 것으로 알려져 있음(RILEM State of the Art Reports, 2012). ○최근 국외에서는 시멘트 콘크리트에 SAP을 첨가제로 활용하는 연구가 활발히 진행 중에 있으나, 국내에서는 많은 연구가 이루지지 못하고 있음 콘크리트에 SAP을 첨가할 경우 나타낼 수 있는 대표적 이점으로는 (ⅰ) 습도조정(humidity regulation), (ⅱ) 수축저감(shrinkage mitigation), (ⅲ) 균열감소(cracking reduction) 등이 있음 ○또한 최근 연구에 따르면 SAP에 의해 연행공극(entrained air void)이 확보되고, 자기치유(self-healing) 성능도 나타내는 것으로 보고됨(Laustsen et al, 2012 ; Lee et al, 2016) ○콘크리트 교면포장에서 가장 주요한 파손의 형태가 균열이며, 그 원인은 대부분 수축에 있음 -Xi et al(2003)은 2002년에 미국 Colorado에 있는 62개의 교량(1993년~2000년까지 시공된 교량)을 대상으로 조사를 하였는데, 그 중 82%의 교량에서 파손문제가 있는 것으로 나타났으며, 특히 균열발생에 의해 문제가 있는 교량은 45%로 집계되어 가장 많은 비율을 나타내었음 -Kansas DOT에서는 콘크리트 교면포장의 균열발생 원인을 콘크리트 수축 또는 수축의 구속력 때문이라고 보고하였음(Schmitt and Darwin, 1995 ; Miller and Darwin, 2000) -Shing and Abu-Hejleh(1999)는 기준 문헌 분석을 통해, 콘크리트 교면포장에서 발생된 균열의 주요한 원인은 수축과 온도의 영향 때문에 발생한다고 하였다. 또한 재료적 특성, 구성재료 특성, 시공 특성으로 구분하여 수축에 영향을 미치는 인자들을 분석하였음 ○최근 국내에서도 콘크리트 교면포장에서 시공 초기 균열이 발생하여 책임소재에 대한 분쟁이 다수 발생하고 있음 ○국내에서 적용되고 있는 교면포장재료는 대표적으로 라텍스 개질 콘크리트(LMC : latex modified concrete)가 있는데, 개질재의 사용과 모바일 믹서 생산방식 등의 문제로 재료생산단가가 높은 단점이 있으며, 이외에도 다양한 재료들이 적용되고 있는데, 수축균열을 제어하기 위한 기술이 아직 부족하다고 판단됨 ○이에 본 연구에서는 수축균열을 억제하기 위한 교면포장용 콘크리트 재료 기술을 확보하고자 함 ○본 연구의 내용 및 범위는 다음과 같음 1 차년도 : SAP과 고분말도 광물성혼화재를 첨가한 콘크리트의 최적배합 도출 - SAP관련 연구동향/콘크리트 교면포장 파손현황 및 문제점 분석 - SAP 입자크기별 콘크리트 물성특성 분석 - SAP+고분말도 광물성혼화재 콘크리트 물성특성 분석 - SAP 첨가량 변화에 따른 수축특성 분석 - SAP 콘크리트 최적 배합비 도출 2차년도 : SAP과 고분말도 광물성혼화재를 첨가한 콘크리트의 내구성능 검증 - SAP 콘크리트 배합 수정 및 보완 - SAP 콘크리트 레올로지/강도특성 평가 - SAP 콘크리트 내구성능 평가 (염소이온침투저항성, 동결융해저항성, 표면박리저항성) - SAP 콘크리트 균열저항성 평가 - SAP 콘크리트 현장적용가능성 평가 |
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| 색인어 | 한글 | 고흡수성수지 | 콘크리트 | 교면포장 | 수축균열 | |
| 영문 | SAP(superabsorbent polymers) | concrete | overlay for bridge deck | shrinkage crack | ||
| 최종보고서 | 2016_2018_교면포장용 SAP 콘크리트 개발.pdf | |||||