초고성능 시멘트 복합체의 초기 재령 구속 수축 및 인장 크리프 특성

Abstract

초고성능 시멘트 복합체 (ultra-high-performance cementitious conposites, UHPCC)는 우수한 압축강도와 연성을 나타내기 때문에 구조부재 적용 시 단면을 상당히 감소시키고, 낮은 물-결합재비와 고분말 혼화재료의 사용으로 높은 수축변형률이 발생하게 되어 거푸집 및 보강근 등의 구속에 의한 수축균열의 발생 가능성이 크다. 그러므로 본 연구에서는 UHPCC의 수축을 저감시키기 위한 방법으로 팽창재와 수축저감제를 조합하여 혼입하고 자유수축과 구속수축 거동을 평가하여 적합성 여부를 산정하였다. 실험결과 팽창재와 수축저감제를 조합하여 혼입한 경우에 약 40∼44%의 자유수축 저감 효과를 보였으며, 잔류 인장응력은 약 35와 47% 감소하였다. 지속적인 구속하중에 의한 인장크리프의 발생으로 탄성수축응력의 약 61, 64%가 이완되는 것으로 나타났으며, 따라서 구속수축거동을 평가할 때에는 반드시 크리프 효과를 고려해야 한다고 판단되었다. 구속도는 0.78∼0.85로 나타났으며 팽창재와 수축저감제의 혼입에 의한 영향은 미미하였고 콘크리트 링의 두께가 클수록 감소하는 경향을 보였다. 또한, UHPCC의 인장크리프 변형률을 측정하고 재령에 따라 변하는 구속하중을 적용한 4-매개변수 크리프 예측모델과 비교하였다.