메뉴 건너뛰기
.. 내서재 .. 알림
소속 기관/학교 인증
인증하면 논문, 학술자료 등을  무료로 열람할 수 있어요.
한국대학교, 누리자동차, 시립도서관 등 나의 기관을 확인해보세요
(국내 대학 90% 이상 구독 중)
로그인 회원가입 고객센터 ENG
주제분류

추천
검색

논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

김환진 (서울시립대학교, 서울시립대학교 일반대학원)

지도교수
최성모
발행연도
2023
저작권
서울시립대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수5

표지
AI에게 요청하기
추천
검색

이 논문의 연구 히스토리 (3)

초록· 키워드

오류제보하기
국내 건설폐기물은 매년 늘어나는 추세이며 2021년 총 폐기물 발생량의 42.5%를 차지한다. 이러한 건설폐기물 발생량을 줄이기 위해 순환골재를 사용할 수 있다. 순환골재는 건설폐기물을 재활용하여 만드는 친환경 골재이며 콘크리트 생산 시 발생하는 탄소배출량을 줄여 탄소중립을 실천할 수 있는 재료이다. 그러나 순환골재는 생산 과정에서 탈거되지 않은 부착모르타르와 분쇄 과정에서 생기는 미세 균열로 인해 일반골재에 비해 성능이 저하된다. 또한 순환골재의 생산 방법, 생산 지역, 모 콘크리트의 특성 등에 복합적으로 영향을 받아 품질에 큰 편차를 보인다. 이를 극복하기 위해 국내외에서 순환골재 콘크리트의 성능에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으며 강관기둥에 충전하여 성능을 개선하는 방법이 제시되었다. 하지만 국내에서는 순환골재 콘크리트충전 강관기둥에 대한 연구가 진행되지 않았으며 해외에서만 일부 진행되어 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 연구가 필요한 실정이다. 콘크리트충전 강관기둥의 큰 이점은 구속효과로 인해 콘크리트의 강도가 상승하며 강관의 국부좌굴 영향을 감소시킨다는 점이다. 그러나 순환골재 콘크리트는 일반골재 콘크리트에 비해 낮은 성능을 보이고 편차가 크기 때문에 순환골재 콘크리트충전 강관기둥에 대한 구속효과에 대한 규명이 필요하다. 본 연구에서는 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 구속효과를 평가하는 것을 목적으로 한다. 순환골재의 특성과 구속효과 매커니즘 등 이론적 고찰을 통해 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 구속효과를 분석하고 실험을 통해 구속효과를 평가한다.
본 연구에서는 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 구속효과를 평가하기 위하여 순환골재 치환율과 강관 직경을 변수로 9개의 실험체를 제작하였고 순환골재 콘크리트의 영향을 평가하기 위해 콘크리트 단면에만 하중을 재하하여 압축실험을 진행하였다. 순환골재 치환율에 따른 구속효과와 강관 직경에 따른 구속효과를 분석하였으며 과거 제시된 구속된 콘크리트의 압축강도 모델들과 비교하여 구속효과를 평가하였다. 그 결과 다음과 같은 결론을 도출하였다.
(1) 순환골재 치환율 0, 25, 100% 콘크리트를 타설하여 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 콘크리트 단면에만 하중을 재하한 압축실험을 진행한 결과 순환골재 25% 치환 시 6.4 ~ 17.2%, 순환골재 100% 치환 시 15.9 ~ 22.8%의 내력이 감소하였다. 순환골재 100% 사용 시 성능 저하와 품질의 편차가 더 크게 기여하여 콘크리트 공시체 압축시험보다 실험체의 압축 내력이 더 크게 감소한 것으로 판단된다.
(2) 순환골재 치환율에 따른 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 구속효과를 평가하기 위해 콘크리트 단면의 내력과 실험 압축 내력의 비를 Strength Index로 나타내어 비교한 결과 순환골재 25% 치환 시 일반골재 콘크리트 대비 Strength Index가 0 ~ 12.9% 증가하였으며 순환골재 100% 치환 시 Strength Index가 1.1 ~ 9.1% 감소하였다. 따라서 순환골재 25% 치환 시 구속효과가 감소하지 않으며 100% 치환 시 순환골재의 성능 저하로 인해 구속효과가 감소하였다.
(3) 강관의 직경에 따른 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 구속효과를 평가하기 위해 세 가지 크기의 강관 직경에 따른 Strength Index를 비교한 결과 순환골재 치환율이 25, 100%에서 강관 직경이 증가함에 따라 구속효과의 감소율이 각각 4.2%에서 –0.3%, 6.7%에서 5.7%로 감소하였다. 이에 강관 직경의 크기는 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 구속효과에 영향을 미치지 않음을 확인하였다.
(4) 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 Strength Index와 구속된 콘크리트의 압축강도 예측 모델을 비교하였다. Hatzigeorgiou, Tang, Yang의 예측 모델에서 순환골재 100% 치환 콘크리트의 내력을 5 ~ 24% 크게 평가하고 있다. 따라서 순환골재 100% 치환 콘크리트 사용 시 순환골재의 성능 감소와 편차를 고려하여 감소된 구속효과를 적용해야 할 것으로 판단된다.

목차

제1장 서론 1
제1절 연구 배경 2
제2절 연구 목적 4
제3절 연구 내용 및 범위 4
제2장 이론적 고찰 6
제1절 순환골재 콘크리트 7
1. 순환골재 7
2. 순환골재 콘크리트의 압축성능 10
3. 순환골재 콘크리트의 탄성계수 13
4. 순환골재 콘크리트의 응력-변형률 관계 15
제2절 콘크리트충전 강관기둥의 구속효과 16
1. 3축 응력과 구속효과 16
2. 콘크리트충전 강관기둥의 구속 응력 19
3. 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 구속효과 22
제3절 소결 24
제3장 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 구속효과 실험 26
제1절 개요 27
제2절 실험 계획 및 진행 28
1. 실험 계획 28
2. 실험 진행 32
제3절 실험결과 33
1. 재료시험 결과 33
2. 콘크리트충전 강관기둥의 압축실험 38
3. 파괴 형상 42
제4절 소결 43
제4장 분석 및 고찰 44
제1절 순환골재 치환율에 따른 압축내력 45
제2절 순환골재 치환율에 따른 구속효과 47
제3절 강관 직경에 따른 구속효과 50
제4절 구속된 콘크리트의 압축강도 예측 모델 비교 52
제5장 결론 55
참고문헌 58
부 록 63
ABSTRACT 73
감사의 글 78

최근 본 자료

전체보기

댓글(0)

0