슬럼프 플로 시험을 이용한 고유동 콘크리트의 항복응력과 소성점도 평가 Estimation of yield stress and plastic viscosity of concrete using the slump flow test

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고유동 콘크리트의 레올로지 거동은 빙햄모델로 가정하여, 항복응력과 소성점도로 표현할 수 있다. 항복응력과 소성점도는 회전식 레오미터를 사용하여 측정하는데, 약 20 L 이상의 콘크리트 샘플이 필요하고 복잡한 측정 방법 및 분석 알고리즘으로 인해 현장에서의 사용이 매우 제한적이다. 이 논문에서는 현장에서 콘크리트 품질관리를 위해 필수적으로 적용하고 있는 슬럼프 플로 시험의 결과를 이용하여, 항복응력과 소성점도를 산정하는 모델을 제안하였다. 다양한 배합에 대한 콘크리트 레오미터를 사용한 측정값과 제안된 모델의 산정값을 비교분석하여, 모델의 신뢰성을 검증하였다. 이를 통해, 제안된 모델이 슬럼프 플로의 증가에 따른 항복응력의 감소, T50(지름 500 ㎜에 도달하는 시간)의 증가에 따른 소성점도의 증가하는 일반적인 경향을 적절히 표현함을 확인하였다. The yield stress and plastic viscosity represent the rheological behavior of freshly-mixed concrete. Their measurements need a rheometer using a sample more than 20 L volume. A delicate control and analysis on the measurements, together with the high-volume sample requirement, makes it hard to apply the use of a rheometer in field. This paper proposes an analytical model to estimate the yield stress and plastic viscosity using the results of the slump flow test. The model is linearly approximated with its volume-of-fluid simulation results. A general tendency on the rheological properties is clearly confirmed with the proposed model: A high yield-stress concrete shows a higher slump flow, and the time to get 500 mm flow (T50) is dominantly proportional to its plastic viscosity. In addition, the model reflects a small but non-negligible effect of the plastic viscosity on the slump flow, also the effect of yield stress on T50, for the estimation. Finally, the model estimations are compared with the measurements using a commercialized rheometer such as ICAR and BML. Their biased measurements are discussed with the estimates using the proposed model.
Publisher
한국콘크리트학회
Issue Date
2020-04
Language
Korean
Citation

Journal of the Korea Concrete Institute, v.32, no.2, pp.165 - 171

ISSN
1229-5515
DOI
10.4334/JKCI.2020.32.2.165
URI
http://hdl.handle.net/10203/277010
Appears in Collection
CE-Journal Papers(저널논문)
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