Up to date, concrete has been extensively used as a construction material due to its excellent properties with low cost. However, infrastructures these days are becoming taller leading to a fatal problem related with the heaviness of the concrete. In this study, experiments on the effects of the strength and weight of the concrete binder have been conducted by using bottom ash and fly ash. The properties on the concretes mixed for this study depended on the particle distribution and the compressive strength of 130MPa, density of 1.9ton/$m^3$ concrete utilizing bottom ash and fly ash was manufactured.
Furthermore, to reduce the weight of the bridges, not only reducing the weight of the material was considered but also reducing the weight of the structure itself. The concrete barrier is known to be the heaviest object within a bridge system and for this study, a concrete barrier using synthetic lightweight aggregates and bottom ash was used and tested against the conventional concrete to analyze each properties. Static loading test as stated in the AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (2005) was used to test the light weight concrete barrier manufactured for this study. The light weight concrete barrier which was manufactured using bottom ash showed similar properties compared to normal concrete barrier. By the AASHOTO standards, the lightweight concrete barrier manufactured for this study was found to have TL-2 level.
건설 구조의 주된 재료로 가장 많이 사용되는 콘크리트는 다른 재료에 비해 경제성 및 구조성능에서 우수한 성능을 가지고 있다. 하지만 최근 많은 구조물들이 대형화되고 있는 추세에서 콘크리트의 무거운 자중은 치명적인 결점이며 이를 극복하기 위해 많은 노력을 해왔다. 이에 따라 본 연구에서는 메타카올린과 실리카퓸의 강도 발현 및 유동성에 대한 특성 실험을 수행하였으며 바텀애쉬와 플라이 애쉬가 콘크리트 바인더의 고강도 경량화에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 입자의 분산정도에 따라 콘크리트의 특성이 많이 좌우되었으며 바텀애쉬와 플라이애쉬를 사용한 결과 압축강도 130MPa, 밀도 1.9ton/$m^3$의 콘크리트를 제작할 수 있었다.
또한 교량의 사하중을 줄이기 위하여 재료의 경량화뿐만 아니라 구조의 경량화를 고려하였다. 교량 부속시설 중 가장 무거운 콘크리트 방호벽을 인공경량골재와 바텀애쉬를 사용한 경량 콘크리트를 사용하여 제작하였으며 일반 콘크리트 방호벽과의 성능을 비교하였다. 경량 콘크리트 방호벽의 성능평가는 정하중 테스트를 통하여 이루어졌으며 이는 AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (2005)에 근거하였다. 바텀애쉬를 사용한 경량콘크리트 방호벽은 일반 콘크리트 방호벽과 동일한 성능을 얻었으며 이는 AASHTO 기준으로 TL-2의 성능을 가지는 것으로 나타났다.
