본 연구는 시멘트 제조 과정시 발생되는 CO2 가스 배출량을 줄이고자 산업부산물인 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등의 산업부산물을 콘크리트 혼화재가 아닌 시멘트 대체재로써 상호 단점을 보완하여 액상의 알칼리 자극제만으로 제조 가능한 저탄소 무기결합재의 최적배합을 도출하였다. 최종적으로 PA섬유, ...
본 연구는 시멘트 제조 과정시 발생되는 CO2 가스 배출량을 줄이고자 산업부산물인 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등의 산업부산물을 콘크리트 혼화재가 아닌 시멘트 대체재로써 상호 단점을 보완하여 액상의 알칼리 자극제만으로 제조 가능한 저탄소 무기결합재의 최적배합을 도출하였다. 최종적으로 PA섬유, 강섬유, 무수축제, 수축저감제 등을 혼입하여 페이스트의 강도 및 수축특성을 확인 분석하기 위한 실험으로 본 연구 범위 내에서는 다음과 같이 요약할 수 있다. 1. PA섬유를 혼입한 무시멘트 경화체의 특성 PA섬유를 혼입한 무시멘트의 압축강도를 측정한 결과, 재령 3일까지 압축강도는 Plain보다 낮았지만 재령 7일부터는 50MPa로 고강도가 발현되었으며, 혼입율이 증가할수록 강도가 증진되었다. 휨강도를 측정한 결과, 재령 3일부터 Plain보다 높은 강도를 나타내었으며, 혼입율이 증가할수록 강도가 증진되었다. 길이변화 측정 결과, 재령 16일에서 Plain과 -100㎛이상의 차이를 보였으며 Plain보다 작은 수축을 나타내었다. 재령 28일의 경우 -2529㎛에서 -2582㎛의 범위로 나타났다. 2. 강섬유를 혼입한 무시멘트 경화체의 특성 강섬유를 혼입한 무시멘트의 압축강도를 측정한 결과, 강섬유를 혼입한 경우 재령 3일부터 Plain보다 높은 강도발현을 나타내었으며 재령 28일에서는 55MPa이 넘는 고강도가 발현되었으며, 혼입율이 증가할수록 강도가 증진되었다. 휨강도를 측정한 결과, 재령 3일부터 Plain보다 높은 강도발현을 하였고 재령 28일에서는 10MPa이 넘는 고강도가 발현되었으며, 혼입율이 증가할수록 강도가 증진되었다. 길이변화 측정 결과, 재령 5일에서 -100㎛이상의 차이를 보였으며 Plain보다 작은 수축을 나타내었다. 재령 28일의 경우 -2367㎛에서 -2475㎛의 범위로 나타났다. 3. 무수축제를 혼입한 무시멘트 경화체의 특성 무수축제를 혼입한 무시멘트의 압축강도를 측정한 결과, 무수축제 1, 3(%) 혼입한 경우 재령 3일부터 재령이 경과할수록 Plain보다 높은 강도발현을 하였으나 혼입율이 더 증가할수록 강도가 점점 낮아졌다. 휨강도를 측정한 결과, 재령 3일에는 Plain보다 높은 강도발현을 하였으나 재령이 경과할수록 강도발현이 저하되었다. 길이변화 측정 결과, 재령 3일에서 -200㎛이상의 차이를 보였으며 Plain보다 작은 수축을 나타내었다. 재령 28일의 경우 -1870.5~2637.2㎛의 범위로 나타났다. 4. 황산알루미늄을 혼입한 무시멘트 경화체의 특성 황산알루미늄을 혼입한 무시멘트의 압축강도를 측정한 결과, 재령 3일부터 재령이 경과할수록 Plain보다 낮은 강도발현을 하였다. 휨강도를 측정한 결과, 재령 7일까지는 강도가 증진되는 것을 확인할 수 있었으나 재령 28일에서는 강도가 저하되었다. 길이변화 측정 결과, 재령 3일에서 -200㎛이상의 차이를 보였으며 Plain보다 작은 수축을 나타내었다. 재령 28일의 경우 -1870.5~-2637.2㎛의 범위로 나타났다. 이상의 요약을 종합하여 볼 때 무시멘트 경화체의 강도 및 수축특성을 확인하고자 한 연구에서 PA섬유, 강섬유, 무수축제, 황산알루미늄 등을 혼입한 결과 압축강도는 PA섬유 2% 혼입한 경우 가장 높은 강도발현을 하였으며, 휨강도는 강섬유 2% 혼입하였을 시 가장 높은 강도발현을 하였다. 길이변화 측정결과, 무수축제 < 강섬유 < 황산알루미늄 < PA섬유 < Plain의 순으로 수축이 더 크게 일어난 것을 확인할 수 있었으며, 무수축제 10%의 경우 수축이 가장 작은 것을 알 수 있었다. 따라서 무기결합재의 단점인 수축을 보완한다면 무수축제가 가장 큰 영향을 끼친 것으로 판단된다.
본 연구는 시멘트 제조 과정시 발생되는 CO2 가스 배출량을 줄이고자 산업부산물인 고로슬래그, 레드머드, 실리카 흄 등의 산업부산물을 콘크리트 혼화재가 아닌 시멘트 대체재로써 상호 단점을 보완하여 액상의 알칼리 자극제만으로 제조 가능한 저탄소 무기결합재의 최적배합을 도출하였다. 최종적으로 PA섬유, 강섬유, 무수축제, 수축저감제 등을 혼입하여 페이스트의 강도 및 수축특성을 확인 분석하기 위한 실험으로 본 연구 범위 내에서는 다음과 같이 요약할 수 있다. 1. PA섬유를 혼입한 무시멘트 경화체의 특성 PA섬유를 혼입한 무시멘트의 압축강도를 측정한 결과, 재령 3일까지 압축강도는 Plain보다 낮았지만 재령 7일부터는 50MPa로 고강도가 발현되었으며, 혼입율이 증가할수록 강도가 증진되었다. 휨강도를 측정한 결과, 재령 3일부터 Plain보다 높은 강도를 나타내었으며, 혼입율이 증가할수록 강도가 증진되었다. 길이변화 측정 결과, 재령 16일에서 Plain과 -100㎛이상의 차이를 보였으며 Plain보다 작은 수축을 나타내었다. 재령 28일의 경우 -2529㎛에서 -2582㎛의 범위로 나타났다. 2. 강섬유를 혼입한 무시멘트 경화체의 특성 강섬유를 혼입한 무시멘트의 압축강도를 측정한 결과, 강섬유를 혼입한 경우 재령 3일부터 Plain보다 높은 강도발현을 나타내었으며 재령 28일에서는 55MPa이 넘는 고강도가 발현되었으며, 혼입율이 증가할수록 강도가 증진되었다. 휨강도를 측정한 결과, 재령 3일부터 Plain보다 높은 강도발현을 하였고 재령 28일에서는 10MPa이 넘는 고강도가 발현되었으며, 혼입율이 증가할수록 강도가 증진되었다. 길이변화 측정 결과, 재령 5일에서 -100㎛이상의 차이를 보였으며 Plain보다 작은 수축을 나타내었다. 재령 28일의 경우 -2367㎛에서 -2475㎛의 범위로 나타났다. 3. 무수축제를 혼입한 무시멘트 경화체의 특성 무수축제를 혼입한 무시멘트의 압축강도를 측정한 결과, 무수축제 1, 3(%) 혼입한 경우 재령 3일부터 재령이 경과할수록 Plain보다 높은 강도발현을 하였으나 혼입율이 더 증가할수록 강도가 점점 낮아졌다. 휨강도를 측정한 결과, 재령 3일에는 Plain보다 높은 강도발현을 하였으나 재령이 경과할수록 강도발현이 저하되었다. 길이변화 측정 결과, 재령 3일에서 -200㎛이상의 차이를 보였으며 Plain보다 작은 수축을 나타내었다. 재령 28일의 경우 -1870.5~2637.2㎛의 범위로 나타났다. 4. 황산알루미늄을 혼입한 무시멘트 경화체의 특성 황산알루미늄을 혼입한 무시멘트의 압축강도를 측정한 결과, 재령 3일부터 재령이 경과할수록 Plain보다 낮은 강도발현을 하였다. 휨강도를 측정한 결과, 재령 7일까지는 강도가 증진되는 것을 확인할 수 있었으나 재령 28일에서는 강도가 저하되었다. 길이변화 측정 결과, 재령 3일에서 -200㎛이상의 차이를 보였으며 Plain보다 작은 수축을 나타내었다. 재령 28일의 경우 -1870.5~-2637.2㎛의 범위로 나타났다. 이상의 요약을 종합하여 볼 때 무시멘트 경화체의 강도 및 수축특성을 확인하고자 한 연구에서 PA섬유, 강섬유, 무수축제, 황산알루미늄 등을 혼입한 결과 압축강도는 PA섬유 2% 혼입한 경우 가장 높은 강도발현을 하였으며, 휨강도는 강섬유 2% 혼입하였을 시 가장 높은 강도발현을 하였다. 길이변화 측정결과, 무수축제 < 강섬유 < 황산알루미늄 < PA섬유 < Plain의 순으로 수축이 더 크게 일어난 것을 확인할 수 있었으며, 무수축제 10%의 경우 수축이 가장 작은 것을 알 수 있었다. 따라서 무기결합재의 단점인 수축을 보완한다면 무수축제가 가장 큰 영향을 끼친 것으로 판단된다.
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