콘크리트는 인류가 사용해온 건축재료 중 가장 오랜 역사를 가지고 있는 재료로서 인간의 주거문화 발전에 많은 기여를 하였으며, 목적과 필요에 따라 많은 연구가 진행되어 그 적용범위가 확대되고 있다. 그러나 콘크리트의 주재료가 되는 시멘트는 제조과정에서 많은 양의 CO2를 대기중으로 배출하여 전 세계적으로 총 7%를 차지하고 있으며, 매년 3%씩 증가하고 있다. 이러한 현상을 감소시키고자 산업부산물, 천연자원, 비산재, 바닥재 등 무기성 재료와 함께 알칼리 ...
콘크리트는 인류가 사용해온 건축재료 중 가장 오랜 역사를 가지고 있는 재료로서 인간의 주거문화 발전에 많은 기여를 하였으며, 목적과 필요에 따라 많은 연구가 진행되어 그 적용범위가 확대되고 있다. 그러나 콘크리트의 주재료가 되는 시멘트는 제조과정에서 많은 양의 CO2를 대기중으로 배출하여 전 세계적으로 총 7%를 차지하고 있으며, 매년 3%씩 증가하고 있다. 이러한 현상을 감소시키고자 산업부산물, 천연자원, 비산재, 바닥재 등 무기성 재료와 함께 알칼리 활성화제를 혼합한 친환경 결합제 지오폴리머가 시멘트 대체 물질로 각광받고 있다. 이와 동시에 기존의 콘크리트가 가지는 기능을 지오폴리머에 주입하기 위한 연구들이 많이 진행되고 있다. 본 연구는 Al powder와 Tween 80을 이용하여 발포 지오폴리머 기술을 개발하고 반응표면분석방법을 통한 제조 특성을 분석하여 밀도 및 압축강도 조절 기술을 확보하고자 하였다. 선행연구를 통해 도출된 고강도 지오폴리머 배합비를 기본으로 Al powder와 Tween 80을 첨가하여 발포 지오폴리머를 제조하고 밀도 및 압축강도를 측정하였으며 결과값을 통하여 반응표면분석을 실시하였다. 중심합성계획법을 이용하여 실험조건을 산출한 후 각 조건에 따른 Al powder 및 Tween 80의 첨가량을 달리하여 시편을 제조하였으며 밀도 및 7일 압축강도를 측정하였다. 밀도 결과값을 이용한 2차모형으로 회귀분석한 결과 아래와 같은 식을 얻을 수 있엇다. 는 각각 Al powder 첨가량, Tween 80 첨가량이며, 분산분석 결과 2차모형 회귀식 및 1차항, 2차항의 회귀계수 모두 유의수준 0.05 수준에서 유효한 것으로 나타났으며, 적합성 결여 검정에서도 모델식이 유효한 것으로 판정되었다. 실험범위 내에서의 최적 배합비는 Al powder 0.12%, Tween 80 0.05%이며, 0.634 g/cm3의 밀도를 얻을 수 있었다. 정준분석 결과 정상점은 최소점이며, (1.981, -1.897)로 파악되었다. 이로부터 실험범위를 벗어난 영역에 존재함을 알 수 있다. 압축강도 결과값을 이용한 2차 모형 회귀분석 결과 아래와 같은 식을 얻을 수 있었다. 분산분석결과 2차 모형 회귀식 및 1차항의 회귀계수는 유의수준 0.05 수준에서 유효하지만, 2차항은 유효하지 않은 것으로 판정되었다. 적합성 결여 검정에서도 귀무가설이 기각되어 실험인자와 압축강도의 관계를 이용하기 위한 단순 참고 자료로 활용하였다. 실험범위 내에서의 최적배합비는 Al powder 0.003%, Tween 80 0.017%이며, 60.07 MPa의 압축강도를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 정준분석 결과 정상점은 최소점이며, (4.393, -6.779)로 나타났다. 이로부터 정상점이 실험범위를 벗어난 영역에 존재함을 알 수 있다. 회귀식을 이용하여 검증실험을 실시한 결과 압축강도의 경우 오차율이 커 회귀식을 이용한 압축강도 예상이 의미가 없었으며, 밀도의 경우에는 오차율이 10%내로서 실제 회귀식의 적합성이 충분하였다. 지오폴리머 내에 생성된 공극크기는 대부분 200㎛ 이하였으며, 본 실험에서 설정한 실험범위에서는 40㎛ 이상의 공극에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
콘크리트는 인류가 사용해온 건축재료 중 가장 오랜 역사를 가지고 있는 재료로서 인간의 주거문화 발전에 많은 기여를 하였으며, 목적과 필요에 따라 많은 연구가 진행되어 그 적용범위가 확대되고 있다. 그러나 콘크리트의 주재료가 되는 시멘트는 제조과정에서 많은 양의 CO2를 대기중으로 배출하여 전 세계적으로 총 7%를 차지하고 있으며, 매년 3%씩 증가하고 있다. 이러한 현상을 감소시키고자 산업부산물, 천연자원, 비산재, 바닥재 등 무기성 재료와 함께 알칼리 활성화제를 혼합한 친환경 결합제 지오폴리머가 시멘트 대체 물질로 각광받고 있다. 이와 동시에 기존의 콘크리트가 가지는 기능을 지오폴리머에 주입하기 위한 연구들이 많이 진행되고 있다. 본 연구는 Al powder와 Tween 80을 이용하여 발포 지오폴리머 기술을 개발하고 반응표면분석방법을 통한 제조 특성을 분석하여 밀도 및 압축강도 조절 기술을 확보하고자 하였다. 선행연구를 통해 도출된 고강도 지오폴리머 배합비를 기본으로 Al powder와 Tween 80을 첨가하여 발포 지오폴리머를 제조하고 밀도 및 압축강도를 측정하였으며 결과값을 통하여 반응표면분석을 실시하였다. 중심합성계획법을 이용하여 실험조건을 산출한 후 각 조건에 따른 Al powder 및 Tween 80의 첨가량을 달리하여 시편을 제조하였으며 밀도 및 7일 압축강도를 측정하였다. 밀도 결과값을 이용한 2차모형으로 회귀분석한 결과 아래와 같은 식을 얻을 수 있엇다. 는 각각 Al powder 첨가량, Tween 80 첨가량이며, 분산분석 결과 2차모형 회귀식 및 1차항, 2차항의 회귀계수 모두 유의수준 0.05 수준에서 유효한 것으로 나타났으며, 적합성 결여 검정에서도 모델식이 유효한 것으로 판정되었다. 실험범위 내에서의 최적 배합비는 Al powder 0.12%, Tween 80 0.05%이며, 0.634 g/cm3의 밀도를 얻을 수 있었다. 정준분석 결과 정상점은 최소점이며, (1.981, -1.897)로 파악되었다. 이로부터 실험범위를 벗어난 영역에 존재함을 알 수 있다. 압축강도 결과값을 이용한 2차 모형 회귀분석 결과 아래와 같은 식을 얻을 수 있었다. 분산분석결과 2차 모형 회귀식 및 1차항의 회귀계수는 유의수준 0.05 수준에서 유효하지만, 2차항은 유효하지 않은 것으로 판정되었다. 적합성 결여 검정에서도 귀무가설이 기각되어 실험인자와 압축강도의 관계를 이용하기 위한 단순 참고 자료로 활용하였다. 실험범위 내에서의 최적배합비는 Al powder 0.003%, Tween 80 0.017%이며, 60.07 MPa의 압축강도를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 정준분석 결과 정상점은 최소점이며, (4.393, -6.779)로 나타났다. 이로부터 정상점이 실험범위를 벗어난 영역에 존재함을 알 수 있다. 회귀식을 이용하여 검증실험을 실시한 결과 압축강도의 경우 오차율이 커 회귀식을 이용한 압축강도 예상이 의미가 없었으며, 밀도의 경우에는 오차율이 10%내로서 실제 회귀식의 적합성이 충분하였다. 지오폴리머 내에 생성된 공극크기는 대부분 200㎛ 이하였으며, 본 실험에서 설정한 실험범위에서는 40㎛ 이상의 공극에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
As the material with the longest history among the construction materials that human race have been using, the concrete contributed to the development of residential culture of human-being much and its applying scope is getting wider as a number of researches have been carried out along the purpose ...
As the material with the longest history among the construction materials that human race have been using, the concrete contributed to the development of residential culture of human-being much and its applying scope is getting wider as a number of researches have been carried out along the purpose and necessity. But the cement that is main material of concrete emits large amount of CO2 in the manufacturing process takes the share of 7% out of whole amount worldwide and has been increased by 3% every year. The environment-friendly binder, geopolymer that mixes alkali activator with the inorganic materials such as industrial by-products, natural resources, fly ash, flooring attracts people's attention of as the alternative material to reduce such phenomenon. In addition to that, the researches to insert the function that existing concrete has to geopolymer are being carried out. This research was undertaken to investigate the production characteristics of a foamed geopolymer using response surface analysis. The main materials for geopolymer synthesis were metakaolin and fly ash, while the sodium silicate and sodium hydroxide were used as alkali-activator as well. Geopolymer was foamed by introducing Al powder and Tween 80, an nonionic surfactant. The response surface analysis was used to optimize the mixing ratios of Al powder and Tween 80 in production of foamed geopolymer. The bulk density and unconfined compressive strength of foamed geopolymer after 7 days curing were used as the response values. The resulting second-order model for bulk density of foamed geopolymer was : ( are the mixing ratios of Al powder and Tween 80 respectively). From the results of variance analysis, the second-order regression model, the linear and quadratic regression coefficients were all valid at significance level of 0.05. It was also found that the optimum mixing ratios of Al powder and Tween 80 in experimental range were 0.12% and 0.05% respectively. And the expecting bulk density was 0.634 g/cm3. From the canonical analysis, the peak point was found to be minimum and it was (1.981, -1.897), which existed outside of experimented range. The resulting second-order model for compressive strength of foamed geopolymer was : . From the results of variance analysis, the second-order regression model and the linear regression coefficients were valid at significance level of 0.05. The quadratic regression coefficient, however, was invalid at the same significance level. It was also found that the regression model was not valid from the lack-of-fit test. Thus, it appeared that this model had a some limitation in application. It was also found that the optimum mixing ratios of Al powder and Tween 80 in experimental range were 0.003% and 0.017% respectively in terms of compressive strength. And the expecting compressive strength was 60.07 MPa. From the canonical analysis, the peak point was found to be minimum and it was (4.393, -6.779), which existed far outside of experimented range. As the results of performing verification test using regression equation, the forecast of compressive strength using regression equation did not have meaning as error factor was large in case of compressive strength and the suitability of actual regression equation was enough as error factor was within 10% in case of density. The size of air gap generated in geopolymer was below 200㎛ in most cases and it appeared that it did not influence on air gap more than 40㎛ in the experimental range set in this experiment.
As the material with the longest history among the construction materials that human race have been using, the concrete contributed to the development of residential culture of human-being much and its applying scope is getting wider as a number of researches have been carried out along the purpose and necessity. But the cement that is main material of concrete emits large amount of CO2 in the manufacturing process takes the share of 7% out of whole amount worldwide and has been increased by 3% every year. The environment-friendly binder, geopolymer that mixes alkali activator with the inorganic materials such as industrial by-products, natural resources, fly ash, flooring attracts people's attention of as the alternative material to reduce such phenomenon. In addition to that, the researches to insert the function that existing concrete has to geopolymer are being carried out. This research was undertaken to investigate the production characteristics of a foamed geopolymer using response surface analysis. The main materials for geopolymer synthesis were metakaolin and fly ash, while the sodium silicate and sodium hydroxide were used as alkali-activator as well. Geopolymer was foamed by introducing Al powder and Tween 80, an nonionic surfactant. The response surface analysis was used to optimize the mixing ratios of Al powder and Tween 80 in production of foamed geopolymer. The bulk density and unconfined compressive strength of foamed geopolymer after 7 days curing were used as the response values. The resulting second-order model for bulk density of foamed geopolymer was : ( are the mixing ratios of Al powder and Tween 80 respectively). From the results of variance analysis, the second-order regression model, the linear and quadratic regression coefficients were all valid at significance level of 0.05. It was also found that the optimum mixing ratios of Al powder and Tween 80 in experimental range were 0.12% and 0.05% respectively. And the expecting bulk density was 0.634 g/cm3. From the canonical analysis, the peak point was found to be minimum and it was (1.981, -1.897), which existed outside of experimented range. The resulting second-order model for compressive strength of foamed geopolymer was : . From the results of variance analysis, the second-order regression model and the linear regression coefficients were valid at significance level of 0.05. The quadratic regression coefficient, however, was invalid at the same significance level. It was also found that the regression model was not valid from the lack-of-fit test. Thus, it appeared that this model had a some limitation in application. It was also found that the optimum mixing ratios of Al powder and Tween 80 in experimental range were 0.003% and 0.017% respectively in terms of compressive strength. And the expecting compressive strength was 60.07 MPa. From the canonical analysis, the peak point was found to be minimum and it was (4.393, -6.779), which existed far outside of experimented range. As the results of performing verification test using regression equation, the forecast of compressive strength using regression equation did not have meaning as error factor was large in case of compressive strength and the suitability of actual regression equation was enough as error factor was within 10% in case of density. The size of air gap generated in geopolymer was below 200㎛ in most cases and it appeared that it did not influence on air gap more than 40㎛ in the experimental range set in this experiment.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.