초고성능 콘크리트 잉여 실리카흄의 포졸란 반응 촉진을 위한 수산화칼슘 혼입 효과

Effect of Calcium Hydroxide Addition on the Promotion of the Pozzolanic Reaction of Excess Silica Fume in Ultra-High Performance Concrete

본 연구에서는 UHPC의 낮은 물-결합재 비로 인해 반응하지 못하고 존재하는 잉여 실리카 퓸을 활용하기 위해 Ca(OH)₂를 시멘트 중량대비 1-5% 치환 혼입하여 UHPC를 제작하였으며, Ca(OH)₂의 치환 혼입이 UHPC의 수화특성과 매립된 강섬유의 인발 저항성에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 열중량 시험 결과 Ca(OH)₂의 치환율이 증가하면 시멘트의 양 감소로 C-S-H가 다소 감소하지만 Ca(OH)₂가 수화반응을 가속화하여 밀도 높은 C-A-S-H가 형성되는 것으로 나타났다. DTG peak가 최대가 되는 Ca(OH)₂를 2% 치환한 CH-2 시험체에서 압축강도 및 평균 부착강도, 인발 에너지, 등가 부착강도는 각각 141 MPa, 22.5 MPa, 680.4 mJ, 22.6 MPa로 최적의 성능을 발휘하였으며, 치환율이 2%를 초과하면 모든 역학적 성능 결과는 열화되었지만, CH-0 시험체에 비해 우수한 역학적 성능을 유지하였다.

In this study, to utilize excess silica fume that cannot react owing to the low water-binder ratio of ultra-high-performance concrete (UHPC), Ca(OH)₂ was substituted and mixed at 1-5%, relative to the weight of the cement, to produce UHPC. Then, the effect of this Ca(OH)₂ substitution on the hydration properties of UHPC and the pullout resistance of embedded steel fibers were investigated. The results of a thermogravimetric test show that when the substitution rate of Ca(OH)₂ increased, the amount of cement decreased slightly. However, Ca(OH)₂ accelerated the hydration reaction to form dense C-A-S-H. In CH-2 in which the DTG peak is maximized, the compressive strength, average adhesion strength, drawing energy, and equivalent adhesion strength were 141 MPa, 22.5 MPa, 680.4 mJ, and 22.6 MPa, respectively. Moreover, when the substitution rate exceeded 2%, all mechanical performance results deteriorated.