굴패각을 잔골재로 대체 사용한 콘크리트의 장기성능 평가

Abstract

산업폐기물 중 하나인 굴패각(Oyster Shell, OS)에 대한 건설재료로써의 활용성을 검토하기 위해 굴패각을 혼합한 콘크리트의 장기역학적 특성과 내구성을 실험적으로 평가하였다. 실험결과에 따르면 굴패각을 10% 대체한 콘크리트의 장기강도는 굴패각을 대체하지 않은 콘크리트와 유사한 결과를 보였으나, 굴패각을 20% 대체한 콘크리트의 장기강도는 감소하는 것을 보였다. 즉, 일정 한도 이상의 굴패각 대체는 콘크리트의 장기재령 강도에 열화요인으로 작용할 수 있는 것으로 나타났고, 굴패각의 대체에 따른 탄성계수 저하는 대체율에 거의 비례적으로 저하하였으며 굴패각의 대체율 20%에서 약 10∼15% 저하하였다. 굴패각의 대체율이 증가할수록 건조수축 발생량은 증가하였으며 기존의 건조수축과 크리프 모델식은 굴패각의 증가에 따른 영향을 잘 반영하지 못하였고 이에 대한 예측식의 보정이 필요하다. 잔골재의 일부를 굴패각으로 대체하여도 콘크리트의 동결융해 저항성, 탄산화 저항성, 및 화학침식 저항성에는 나쁜 영향을 미치지 않으며, 투수 저항성은 오히려 크게 개선되었다.

To evaluate the practical application of oyster shells(OS) as construction materials, an experimental study was performed. More specifically, the long-term mechanical properties and durability of concrete blended with oyster shells were investigated. Test results indicate that long-term strength of concrete blended with 10% oyster shells is almost identical to that of normal concrete. However, the long-term strength of concrete blended with 20% oyster shells is appreciably lower than that of normal concrete. Thereby, concrete with higher oyster shell blend has the possibility of negatively influencing the concrete long-term strength. Elastic modulus of concrete blended with crushed oyster shells decreases as the blending mixture rate increases. Namely, the modulus is reduced to approximately 10∼15% when oyster shells are blended up to 20% as the fine aggregate. The drying shrinkage strain increases with an increasing crushed oyster shells substitution rate. In addition, the existing model code of drying shrinkage and creep do not coincide with the test results of this study. An adequate prediction equation needs to be developed. The utilization of oyster shells as the fine aggregate in concrete has an insignificant effect on fleering and thawing resistance, carbonation and chemical attack of concrete. However, water permeability is considerably improved.