목 차1. 서론1.1 연구목적 및 범위 -------------------------------------- 22 본론2.1 장래의 콘크리트 구성 재료의 발전방향 및 요구 성능 --- 3시멘트 ------------------------------------- 3골재 --------------------------------------- 3혼화재료 ----------------------------------- 32.2 고강도 복합재료 콘크리트 ----------------------------- 42.2-1 보강재료 ---------------------------------------- 4극 태경 나사철근 ---------------------------- 4고망간 저자성 철근--------------------------- 5초 고강도 철근 ------------------------------ 52.2-2 복합재료 ---------------------------------------- 7탄소섬유보강 콘크리트 ---------------------- 8섬유강화 플라스틱 FRPC(Fiber Reinforced Plastic Compound)-9아라미드 섬유 ------------------------------ 102.3 친환경 및 생활환경 개선을 위한 콘크리트 ------------- 112.3-1 에코콘크리트 --------------------------- 112.3-2 재생골재 콘크리트 ---------------------- 112.3-3 다공질 콘크리트 ------------------------ 122.3-4 NOx(질소산화물) 제거 기능의 광촉매 콘크리트 ----- 132.3-5 저소음 콘크리트 ------------------------ 142.3-6 열환경 개선 콘크리트 ------------------- 153. 결론 --------------------------------------------------- 154. 참고문헌 및 사이대되는 분야이다.혼화제 발달의 역사는 워커빌리티 확보 또는 내구성 향상을 목적으로 한 AE제의 사용이 최초이다.AE제 및 감수제는 1930년대 미국에서 개발되었으며, 최근에 널리 사용되고 있는 나프탈린계 고성능 감수제는 오늘날의 고강도 콘크리트의 실현을 가능하게 하였다. 한편 1980년대에는 고성능 감수제와 유동화제를 다시 개조하여 단위수량의 저감에 의한 콘크리트의 고강도화 및 고 내구성화를 목적으로 시공성을 개선시키고 있다.미래형 혼화제는 철근 콘크리트 구조물이 복잡 ,다양화, 대형화됨은 물론 이들 구조물의 공사를 위한 펌프카 등의 시공장비도 대형화되고 있는 점을 감안하여 콘크리트 공사의 시공성, 고내구성 및 고강도화에 기여할수 있는 제품의 개발이 필요하다. 특히 최근 에는 철근 콘크리트의 부식억제제, 즉 철근 방청제를 위한 혼화제 개발을 위하여 많은 연구가 진행되고 있으며 다소 성능이 저하된 철근 콘크리트 구조물의 도포형 철근 방식제의 개발 ,구조물의 보수 보강을 위한 보수제 방수제등의 혼화제 제조에 많은 연구가 수행될 것이다.2.2 고강도 복합재료 콘크리트2.2-1 보강재료최근 들어 설계 개념의 변화로 사용응력 수준이 높아지고, 시공 및 경제상의 이유로 고강도 재료 사용이 증가되고 있으며 ,과거에 비하여 구조물이 받는 하중조건 및여러가지 열악한 환경에 따라 구조물의 안정성, 수명에 대한 관심이 늘고 있다. 현재 많이 시공되고 있는 철근콘크리트 주재료로 콘크리트와 보강재료, 철근이나 강재 외에 PS강선이나 강섬유처럼 2차 가공 공정에서 제조되는 제품, 또 탄소섬유 나 아라미드 섬유 같은 비금속 재료및 그 특성을 활용한 보강재료 들이 사용 되어 왔다.이에, 앞으로 보강재료로 사용될 수 있는 제품들과 그 특성에 대해 소개하고자 한다.극 태경 나사철근현재 ,일본에서 일반적으로 생산되고 있는 철근의 최대 지름은 D51이고, 1975년에 JISG 3112(철근콘크리트용 봉강)의 규격에 도입하였다.또한 외국의 예로서는 ASTM A 615 및 A 715중에 D57(#185A, USD 685B): 항복강도의 폭이 넓은 철근을 사용하면 설계시에 예상되는 부 위 (보항복형)에서 항복하지 않는 경우가 있으므로 안전성이 손실 없이 나누어진다.*2 항복비 및 항복붕의 변형값 : 지진 시, 건물에 변형능력을 가지게 하는 데는 가공경화에 의해 일으킨 철근의 강도상승을 막는것과 함께 내력저하를 일으키지 않아 부재변형을 크게 하는 데 항복부의 변형값을 크 게 해서 방복비를 낮게 억제 하는것이 유효하다.*3 휨성:기둥, 보 접합부의 보철근의 정의는 90 ? 굽힘정착이 일반적이다. 부재크기를 크게 하지 않는 정착 을 하기위해 휨내반경 2d가 요구된다.*4 d는 공칭직경을 나타낸다.2.2-2 복합재료21세기에 경쟁력을 가지고 사용될 건설용 신소재로는 20세기 말부터 활발하게 시도되고 있는 복합재료가 될 가능성이 가장 높다. 복합재료란 일반적으로 정의할 때 두가지 이상의 다른 재료를 결합하여 각각의 재료로는 부족하거나 불가능한 성능을 갖추도록 한 합성재료를 의미한다, 이때 각 재료들이 미시적으로 분자차원에서 결합되어 종합적으로 균질성을 갖는 재료를 복합재료라 하진 않는다. 복합재료는 대부분 보강재 와 모재, 그리고 이들 사이의 경계면으로 구성되어 있다. 따라서 기존의 콘크리트나 철근 콘크리트도 성공적인 복합재료임을 알수있다. 21세기에 복합재료로 각광받고 있는 것은 주로 섬유 보강 플라스틱 또는 폴리머이다.이들 섬유보강 복합재료는 뛰어난 성능을 갖고 있으므로 미래에는 단독 또는 기존재료와의 합성 및 혼용을 통하여 일상적으로 매우 다양하게 사용될 것으로 예상 된다. 그러나 이들 복합재료가 기존재료를 완벽하게 대체하진 못할 것이며, 기존재료도 경우에 따라 각각의 장점을 살리는 방향으로 지속적으로 사용될 것이다.주로 사용되는 섬유의 종류에는 탄소, 유리, 아라미드 섬유가 있으며 이들의 인장강도는 표 2-5에 나타낸 바와 같이 섬유의 종류와 등급에 다라 다르지만 40 ton/cm2 를 능가하여 강재를 초과하는 매우 높은 강도를 가지고 있다섬유 종류탄성계수 유리섬유를 주보강재로 하는 강화플라스틱으로 인식되고 있으나 보강재 및 수지의 종류에 따라 다양하게 분류되며 새로운 신소재의 개발에 따라 더욱 다양하고 우수한 F.R.P 제품이 생산되리라 예상된다.◆ FRP의 장점가. 내식성(耐蝕性)이 우수내산, 내 알카리성이 대단히 우수나. 가볍고 강하다비중 : 철의 약 1/5 (1.4~1.9)강도 : a. 인장강도 : 철의 1/3b. 가볍고 튼튼하기 때문에 대형 기기의 경우 제작, 설치,운반 등이 타 재질보다 훨씬 용이하다.다. 단열성이 크다열전도율 : 철의 약 1/180내식성에 아울러 보온, 보냉성이 우수하기 때문에 실내용 저장탱크, 물탱크 등에 가장 적합한 재질이다.라. 이온 용출이 없다.금속제품 등에서 볼 수 있는 ion의 용출이 없기 때문에 용기내부에서 발생하기 쉬운 ion 에 대한 이상에는 염려하지 않아도 된다.마. 열 변형률이 낮다바. 전기절연성이 우수하다전기를 전혀 통하지 않기 때문에 전기접합 단자부의 봉입용 등에 적합하다.사. 설계, 가공이 어떠한 형태이든 자유롭고 간편하다.아. 외관이 미려하고 도장이 필요 없다.자. 접착성이 강하기 때문에 타 재질과의 혼성이 용이하다.차. 목재와 비교하여 불에 잘 타지 않으며 탄력성이 크고 착색이 양호하여 도장이 필요 없으며 반영구적이며 관리유지비가 절감된다.카. P.V.C와 같은 플라스틱과 비교하여 강도가 크며 내열온도가 높고 형 제작이 간단하여 소량 대형물의 제작이 용이하고 특히 내한성은 50℃까지 사용한다.◆ FRP의 응용분야FRP의 응용 분야는 점차 확대의 일로에 서있지만 그 대략적인 것을 보면 다음과 같다.1> 산업분야 - 절연기자재 및 절연판, 콘센트박스, 각종케이스 등 전기시설, 자재및 탈황 설비, 분뇨처리장, 폐액처리장치 등의 환경부분에도 유용하게 쓰인다.2> 건축분야 - 닥트, 물탱크, 스프링 쿨러, 사료탱크 등의 제조에 주로 사용된다.3> 항공 및 선박분야 - 항공기 부품, 보트, 요트, 윈드 서핑, 등대 등 규모가 크고 일반 재료로는 제작 및 이송이 불편레기 소각회나 하수 슬러지 소각회를 원료로 하여 만든 시멘트를 에콜로지 시멘트(ecology cement) 또는 에코 시멘트라 한다. 이것은 쓰레기 소각회 0.55톤 ,하수 슬러지 소각회 0.3톤 ,성분 조정을 위한 첨가제 0.3톤을 소성하여 클링커 0.85톤을 만들고 여기에 석고 0.15톤을 첨가하여 분쇄하고, 시멘트 1톤을 얻는 것이다. 이때의 소성온도는 1400??C정도이며 ,이것을 이용한 콘크리트 경화체로부터 중금속 용출량은 환경기준치 이하이다.또한, 산업 폐기물을 연료로 하여 만든 에코 시멘트는 시멘트 클링커 소성시 폐타이어나 폐 플라스틱, 폐유 등 유기산업 폐기물을 원료로 이용한 것이며 완전한 재활용의 개념을 가진 환경 순환형 콘크리트이다. 아직 철근의 부식 등의 단점이 있지만 연구를 통해 개선되어 나갈 것이며 에코콘크리트는, 폐기물 처분장, 석회석 자원 문제, 에너지의 유효이용 등에 유리하다.2.3-2 재생골재 콘크리트우리나라는 최근 고도성장기 이후에 많은 콘크리트구조물들이 재개발 및 철거되면서 이들의 처리과정에서 발생되는 건솔 폐자재의 처리문제가 이슈가 되고 있다. 건설자재는 현재 주로 단순매립에 의존하고 있으나 날로 심각해지는 처리 처분장의 부족과 환경보호와 재활용의 의도로 시행되는 정부의 각종 규제 강화로 인해 폐 자재 처리가 날로 어려워 지고 있다. 이러한 배경가운데 콘크리트를 재활용하여 도로의 성토재 나 콘크리트의 골재 등으로 재활용 하기위한 연구가 집중되고 있다.폐 콘크리트 재생골재는 건축구조물 해체시 발생하는 폐 콘크리트를 분쇄하며 얻어지며 그 과정은 다음과 같다.① 현장에서 브레이커를 이용하여 500mm 정도의 크기로 1차 분쇄한다.② 이것을 다시 크러셔를 사용 하여 40mm이하의 크기로 2차 분쇄한다.③ 분쇄물 에 섞여있는 불순물 (철근 등)을 자동 또는 수동으로 제거한다.④ 체 가름기를 이용하여 원하는 몇 가지 크기의 입도로 분류하는 공정을 거쳐 생산한다.표준골재와 동등한 품질의 재생골재를 얻기 위해서는 콘크리트 덩어리의 단순파쇄조한다.
