콘크리트 자기수축(Autogeneous Shrinkage) - 기구미 노트

 

기출문제

• 2024년 133회 1교시 8번 : 콘크리트 자기수축(Autogeneous Shrinkage)
• 2011년 93회 3교시 6번 : 고강도 콘크리트의 자기수축(自己收縮, Self shrinkage) 현상과 저감방안에 대하여 설명하시오
• 2010년 92회 1교시 10번 : 콘크리트 자기수축(自己收縮)

개요

1. 자기수축(autogenous shrinkage)이란 시멘트의 수화에 의해 응결시점(초결)이후에 거시적으로 생기는 체적감소를 말한다.
2. 이런 현상은 물-결합재비(W/B)를 적게하고 단위결합재량을 다량으로 사용함으로 발생한다.
3. 고강도, 고성능 콘크리트는 자기수축이 크게 증가되어 자기수축만으로 균열이 발생할 수 있다.

 

자기수축 Mechanism

수화반응 → 수화생성물 체적 감소 → 공극 형성 → 공극수 소실 → 상대습도 저하 → 모세관 장력발생 → 자기수축

 

수화수축과 자기수축

자기수축 영향인자

1. 시멘트
1. 알루미나 시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트는 초기에 큰 자기수축 발생
2. 중용열 포틀랜드 시멘트는 자기수축 작다.
3. 분말도 클수록 수축량 크다
2. 혼화재
1. 플라이 애쉬 : 치환율 증가에 따라 건조수축은 증가, 자기수축은 감소
2. 고로슬래그 미분말 : 치환율 증가에 따라 건조수축은 변화 없음, 자기수축은 크게 증가
3. 실리카 흄 : 치환율 증가에 따라 건조수축은 변화 없음, 자기수축은 조금 증가
4. 혼화재 종류에 따른 자기수축 발생량 : 고로슬래그 미분말 > 실리카 흄 > 플라이 애쉬
5. 팽창재 : 건조수축 및 자기수축 모두 저감효과
6. 발수성 분말 : 자기수축 현저히 감소
3. 혼화제
1. 고성능 감수제 : 자기수축 저감효과 미미
2. 수축저감제 : 자기수축 현저히 감소
4. 배합
1. 물시멘트비 작고 단위 수량 많을 수록 증가
2. 단위 페이스트량 클수록 증가
3. 골재량 많을 수록 감소
5. 제조방법
1. 제조, 운반, 부어넣기 과정에서 재료분리를 받을 경우 부분적으로 자기수축 증가
6. 양생
1. 양생온도 높을 수록 초기에 발생

 

저감방안

1. 저발열 시멘트 사용
1. 중용열 시멘트, 저발열 시멘트는 자기수축 작게 발생
2. 혼화재료 혼입
1. 수축저감제 : Con'c 경화 후 경화체로 부터 수분이 증발 할 경우 표면장력을 저하시켜 수축을 저감
2. 팽창재 : Con'c 경화과정에서 팽창성의 수화물을 형성하여 수축을 보상
3. 최적의 배합 설계
1. 잔골재율 산정
2. 결합재 골재비 결정
3. 물-결합재비 산정
4. 공기량 산정
5. 유동성, 충전성 평가
4. 4) 습윤양생 실시

 

연관문제

콘크리트 균열의 원인 및 대책 - 고강도 콘크리트 - 고성능 콘크리트

 

참고문헌(출처)

• 저수축·저균열 고성능 콘크리트 제조에 관한 연구(II) / 한천구 외 (국토해양전자정보관 CODIL)
• 고성능 콘크리트의 수축 저감 기술 / 고경택 외 (국가과학기술정보센터 NDSL)