Material Property Evaluation for UFFA Rapid Setting Concrete including Calcium Hydroxide

수산화칼슘을 첨가한 UFFA 초속경 콘크리트의 물성특성 평가

Generally, UFF A(Ultra Fine Fly Ash) has merit that advances a greater concrete workability and activates a greater pozzolanic reaction than common fly ash due to its ultra fine particle size. These properties enhance concrete durability by reducing permeability and increasing resistance of alkali silica reaction(ASR) and sulfate attack, etc. Due to these reasons, UFFA can be used in a rapid setting concrete. The purpose of this study is to develop and evaluate the rapid setting concrete with UFF A as a repair material for early-opening-to-traffic. In previous studies, if only UFFA is added to the rapid setting concrete mixture, pozzolanic reaction doesn't happen actively. Therefore, in this study, the chemical and physical tests were performed for rapid setting concrete with UFFA including calcium hydroxide and the activity of pozzolanic reaction was evaluated. Finally, the effectiveness of this mixture on enhancing concrete durability was investigated. As results, adding UFF A decreased the water/cement ratio of concrete, and compensated the reduced portion of the early strength of concrete. Also, rapid setting concrete with UFFA including calcium hydroxide activated a greater pozzolanic reaction than normal-UFF A concrete. As calcium hydroxide increases, electrical indication of concrete's ability to resist chloride ion penetration is promoted significantly.

일반적으로 UFFA(Ultra Fine Fly Ash)는 일반 플라이 애시보다 워커빌리티를 더 좋게 하고 포졸란 반응을 더 크게 활성화시키는 특성을 가지고 있으며, 이와 같은 특성이 콘크리트의 내구성을 더욱 향상시키는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 이러한 UFFA의 특성을 활용하여 초속경시멘트에 UFFA를 첨가한 콘크리트 혼합물이 조기교통개방용 콘크리트포장 보수재료로서 활용이 가능한지 여부를 판단하고자 하였다. 기 연구에서는 초속경시멘트에 UFFA만을 첨가할 경우, 포졸란 반응이 크게 활성화되지 못하여 내구성 증진에 큰 효과가 나타나지 않았다. 이에 본 연구에서는 초속경시멘트와 UFFA에 수산화칼슘을 추가로 첨가하여 제조된 콘크리트 혼합물의 포졸란 반응 발생여부를 판단하고, 이것이 콘크리트 물성에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하였다. 본 연구결과, 초속경시멘트에 UFFA를 첨가할 경우 W/C비를 크게 낮출 수 있어 콘크리트의 조기강도 저감부분을 충분히 상쇄시킬 수 있는 것으로 나타났다. 또한 X-선회절분석과 염소이온침투저항성 실험결과를 볼 때 수산화칼슘 첨가에 따른 UFFA초속경 콘크리트의 포졸란반응이 첨가하지 않은 것에 비하여 더 크게 활성화되는 것으로 나타났으며, 특히 수산화칼슘 첨가량이 증가함에 따라 UFFA 초속경 콘크리트의 투수저항성이 전반적으로 증진됨을 알 수 있었다.