DOI QR코드

DOI QR Code

순환 굵은골재의 혼입률에 따른 콘크리트와 이형철근의 부착 거동

Effect of Recycled Coarse Aggregate (RCA) Replacement Level on the Bond Behaviour between RCA Concrete and Deformed Rebars

  • 장용헌 (충남대학교 건축공학과) ;
  • 최기선 (한국건설기술연구원 건축구조.자원연구실) ;
  • 유영찬 (한국건설기술연구원 건축구조.자원연구실) ;
  • 김긍환 (한국건설기술연구원 건축구조.자원연구실) ;
  • 윤현도 (충남대학교 건축공학과)
  • Jang, Yong-Heon (Dept. of Architectural Engineering, Chungnam National University) ;
  • Choi, Ki-Sun (Building Structure & Resources Research Division, Korea Institute of Construction Technology) ;
  • You, Young-Chan (Building Structure & Resources Research Division, Korea Institute of Construction Technology) ;
  • Kim, Keung-Hwan (Building Structure & Resources Research Division, Korea Institute of Construction Technology) ;
  • Yun, Hyun-Do (Dept. of Architectural Engineering, Chungnam National University)
  • 발행 : 2010.02.28

초록

순환골재 콘크리트와 철근의 부착 거동 규명은 철근콘크리트 구조물에 순환골재를 적용하기 위해서 매우 중요한 요소이다. 이에 따라 이 연구에서는 콘크리트와 철근 상호간의 부착 거동을 평가하기 압축인발 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 변수는 설계압축강도(21, 27, 40 MPa), 순환 굵은골재 치환율(0, 30, 60, 100%) 및 철근의 배근방향 및 위치(상단근, 하단근)로 하였다. 이 연구를 통하여 얻어진 실험 결과를 종합해 보면, V형 시험체의 경우 순환골재 치환율에 관계없이 상호 유사한 값을 나타내고 있으며 H형 시험체의 경우는 철근의 배근 위치에 영향을 받는 것으로 나타났으나 일부 HT형 시험체를 제외하고는 대부분 CEB-FIP 및 ACI 408 기준식에 의한 계산 값을 상회하는 것으로 나타나 재생골재 사용에 따른 성능 저하는 크지 않은 것으로 판단된다. HT형 시험체의 경우 순환골재 치환율 증가에 따라 골재 침하 현상이 크게 발생되며 불리딩 및 레이턴스에 의한 부착면적의 감소로 최대 부착응력이 다른 시험체에 비하여 낮게 나타났다. 전술한 바에 의하면 현행 규준에서 정하는 상부철근의 높이인 300 mm 이하(높이 225 mm)에서도 부착강도의 저하가 발생하며 이에 따라 현재 규준에서 제안하는 철근 위치 보정계수 1.3의 값의 수정과 신뢰성 확보가 필요할 것으로 판단된다.

In this study, mixed recycled coarse aggregate (RCA) was produced by mixing RCA from waste concrete in order to evaluate a new method of RCA production. Bond strength between reinforcing bars and RCA concrete was qualitatively evaluated as a part of continuous studies to establish design code of reinforced concrete structural members using recycled aggregate. For practical application, specimens were manufactured with the ready mix RCA concrete. Parameters investigated include: concrete compressive strength (i.e 21, 27 and 40 MPa), replacement levels (i.e 0, 30, 60 and 100%), bar position (i.e vertical and horizontal) and bar location (75 and 225 mm). For the pull-out test, each specimen was in the form of a cube, with each side of 150 mm in length and a deformed bar, 16 mm in diameter, was embedded in the center of each specimen. From the test results, the most of HT type specimen with compressive strength of 21 and 27 MPa showed lower bond strength than the ones provided in CEB-FIP and considered in reinforcement location factor ($\alpha\;=\;1.3$). It was reasoned that bonded area of top bar specimen was reduced at the soffit of reinforcement because of bleed water of fresh concrete. Therefore the reinforcement location factor in current KCI design code should be reviewed and modified.

키워드

참고문헌

  1. 건설폐기물의 재활용 촉진에 관한 법률, 2003.
  2. 국토해양부, "순환골재 품질기준," 국토해양부, 2005.
  3. 전수만, 윤현도, 최기선, 유영찬, 김긍환, "순환골재 콘크리트와 이형철근의 부착특성," 콘크리트학회 논문집, 20권, 2호, 2008, pp. 165-173. https://doi.org/10.4334/JKCI.2008.20.2.165
  4. 이민정, 윤현도, 김선우, 최기선, 유영찬, 김긍환, "철근의 위치에 따른 이형철근과 순환굵은골재 콘크리트의 부착성능," 대한건축학회 논문집(구조계), 24권, 8호, 2008, pp. 29-39.
  5. Esfahani, M. R., Lachemi, M., and Kianoush, M. R., "Topbar Effect of Steel Bars in Self-consolidating Concrete (SCC)," Cement and Concrete Composites, Vol. 30, Issue 2, 2008, pp. 52-60. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2007.05.012
  6. KS F 2441, "철근의 부착에 의한 콘크리트 비교 시험 방법," 지식경제부 기술표준원, 2005.
  7. ASTM C234, "Standard Test Method for Comparing Concretes on the Basis of the Bond Developed with Reinforcing Steel," American Society for Testing and Material.
  8. CSA S806-2, "Design and Construction of Building Components with Fiber-Reinforced," Canadian Standards Association.
  9. Tassios, T. P., "Properties of Bond between Concrete and Steel under Load Cycles Idealizing Seismic Actions," Proc. AICAP-CEB Symposium, Rome, CEB Bulletin No. 131, 1979, pp. 67-122.
  10. 한국콘크리트학회, 콘크리트구조설계기준, 한국콘크리트학회, 2007, 523 pp.
  11. 최희복, 강경인, "순환골재콘크리트와 이형철근 사이의 부착성능," 대한건축학회 논문집(구조계), 24권, 3호, 2008, pp. 95-102.
  12. 윤승조, 서수연, 이우진, 강성덕, 윤두희, 김태호, 민석환, "순환 굵은골재 치환율에 따른 콘크리트의 부착성능 평가에 관한 실험 연구," 대한건축학회 학술발표대회논문집, 26권, 1호, 2008, pp. 529-532.
  13. Xiao, J. and Falkner, H., "Bond Behavior between Recycled Aggregate Concrete and Steel Rebars," Construction and Building Materials, Vol. 21, Issue 2, 2007, pp. 395-401. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2005.08.008
  14. Ajdukiewicz, A. and Kliszczewicz, A., "Influence of Recycled Aggregate on Mechanical Properties of HS/HPC," Cement and Concrete Composites, Vol. 24, Issue 2, 2002, pp. 269-279. https://doi.org/10.1016/S0958-9465(01)00012-9