Physical and Mechanical Properties of Synthetic Lightweight Aggregate Concrete

인공경량골재(人工輕量骨材) 콘크리트 물리(物理)·역학적(力學的) 특성(特性)

The normal cement concrete is widely used material to build the construction recently, but it has a fault to increase the dead load on account of its unit weight is large compared with strength. Therefore, many engineers are continuously searching for new materials of construction to provide greater performance at lower density. The main purpose of the work described in this paper were to establish the physical and mechanical properties of synthetic lightweight aggregate concrete using perlite on fine aggregate and expanded clay, pumice stone on coarse aggregate. The test results of this study are summarized that the water-cement ratio was shown 47% using expanded clay, 56% using pumice stone on coarse aggregate, unit weight was shown $l,622kgf/m^3$ using expanded clay, $l,596kgf/m^3$ using pumice stone on coarse aggregate, and the absorption ratio was shown same as 17%. The compressive strength was shown more than $228kgf/cm^2$, tensile and bending strength was more than $27kgf/cm^2$, $58kgf/cm^2$ at all types, and rebound number with schmidt hammer was increased with increase of compressive strength. The static modulus was $1.12{\times}10^5kgf/cm^2$ using expanded clay, $1.09{\times}10^5kgf/cm^2$ using pumice stone on coarse aggregate, and stress-strain curves were shown that increased with increase of stress, and the strain on the maximum stress was shown identical with $2.0{\times}10^{-3}$, approximately.

본 실험은 세골재로 퍼라이트와 조골재로 인공 경량골 재인 팽창점토와 경석을 사용하여 제조된 인공경량골재 콘크리트의 물리 역학적 특성을 구명하여, 이의 실제 사용여부를 검토하기 위하여 실시되었으며, 실험을 통하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 물-시멘트비는 조골재로 팽창점토를 사용한 경우는 47%로 나타났고, 경석을 사용한 경우는 56%로 크게 나타났는데, 이는 사용조골재의 흡수율 차이에서 기인된 결과라 하겠다. 2. 단위중량은 조골재로 팽창점토를 사용한 경우는 $1.622kgf/m^3$, 경석을 사용한 경우는 $1,596kgf/m^3$으로 상당히 경 량성이 있는 것으로 나타났다. 3. 흡수율은 팽창점토와 경석을 사용한 경우 똑같이 17%로 나타나, 강자갈을 사용한 경우의 14%보다 약간 증가하는 경향을 보였다. 4. 압축강도는 모두 $228kgf/cm^2$ 이상으로 비교적 큰 강도발현을 보였으며, 인장강도 및 휨강도도 $27kgf/cm^2$, $58kgf/cm^2$ 이상으로 크게 나타났고, 팽창점토 및 경석 사용에 의한 강도차이는 크게 나타나지 않았다. 5. 슈미트 햄머에 의한 반발도는 압축강도가 클수록 크게 나타났으며, 팽창점토 및 경석의 사용에 의한 반발도 차이는 크게 나타나지 않았다. 6. 정탄성계수는 조골재로 팽창점토를 사용한 경우는 $1.12{\times}10^5kgf/cm^2$, 경석을 사용한 경우는 $1.09{\times}10^5kgf/cm^2$으로 사용골재에 의한 차이는 크게 나타나지 않았다. 7. 응력-변형율곡선은 응력의 증가와 함께 변형율이 증가하여 최대응력에서 파괴된 후 감소하는 경향을 보였으며, 최대응력에서의 변형율은 $2.0{\times}10^{-3}$정도로 거의 유사하게 나타났다.