This thesis presents results of an experimental study conducted to characterize the mechanical properties of a fiber-reinforced, lightweight aggregate, cellular concrete (FRLACC) that was produced without an autoclave process. The FRLACC enhanced the compressive strength of lightweight cellular concrete by adding fibers and lightweight aggregates. In addition, a special foaming agent was used to produce air bubbles in the cement matrix. A preliminary compression test was conducted to determine the optimal mix proportion for FRLACC, and a series of characterization tests (e.g., compression test, flexure test, splitting tension test) on FRLACC specimens were carried out to investigate the mechanical properties of the FRLACC. To investigate the effect of type and volume fraction of fibers on the mechanical properties of FRLACC, specimens produced with two types of fibers (e.g., polypropylene fibers, steel fibers) and four types of volume fractions (e.g., 0%, 0.10%, 0.25%, 0.50% of polypropylene fibers, 0%, 0.50%, 1.00%, 1.50% of steel fibers) were tested. Furthermore, specimens containing fly ash were also tested to investigate the effect of it. A series of ordinary concrete specimens those were produced with special foaming agent were tested to investigate the effect of the foaming agent and lightweight aggregates on the compressive strength of concrete. Finally, the test results of FRLACC were compared with other lightweight concretes to investigate the superiority of the FRLACC.
본 논문에서는 오토클레이브 양생과정 없이 제작할 수 있는 섬유보강 경량골재 기포 콘크리트(Fiber-Reinforced, Lightweight Aggregate, Cellular Concrete, FRLACC)의 기본적인 역학적 특성에 관해 알아보기 위하여 수행된 실험적 연구에 관해 서술하였다. FRLACC는 섬유보강과 경량골재의 혼합으로 경량기포콘크리트의 압축강도를 향상 시킨 콘크리트로, 특히 시멘트 매트릭스 내에 기포를 생성시키기 위해 특별히 제작된 기포제를 사용하였다. FRLACC의 최적의 배합비를 찾아내기 위해 예비압축시험을 수행하였으며, 기본적인 역학적 특성들을 알아보기 위해 압축, 휨, 쪼갬인장시험 등의 일련의 특성시험을 수행하였다. 공시체는 섬유의 종류와 혼입률이 FRLACC의 특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 섬유를 혼입하지 않은 기준 공시체와 폴리프로필렌 섬유의 혼입률이 0.10 %, 0.25%, 0.50%인 공시체, 강섬유의 혼입률이 0.50 %, 1.00 %, 1.50 %인 공시체를 제작하여 시험을 수행하였다. 플라이애시를 사용한 공시체 또한 제작하여 실험하였으며, 콘크리트의 강도에 기포제가 미치는 영향을 알아보기 위해 기포제를 사용한 보통콘크리트 공시체를 제작하여 실험하였다. 마지막으로 FRLACC에 대해 수행된 시험결과를 다른 종류의 경량콘크리트와 비교 및 검토하였다.
