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논문 상세정보

규불화마그네슘에 의한 포틀랜드 시멘트의 수화 지연효과

The Effects of Hydration Retarding of Portland Cement by $MgSiF_6.6H_2O$

초록

대표적인 무기계 지연제인 규불하마그네슘(MgSiF6.6H2O)을 시멘트 수화반응시 첨가했을 때의 수화반응의 지연 효과 및 특성과 수용액 이온농도 변화 고찰하기 위하여 규불화마그네슘을 시멘트 질랴의 0.3wt%에서 5wt%까지 변화시키면서 그 영향을 연구 검토하였다. 시멘트 모르타르의 flow는 지연제의 첨가에 따라 감소하는 경향이 있으며 응결 시간은 지연제의 첨가량에 따라 지연되었다. 모르타르의 압축 강도는 지연제의 첨가량에 따라 3일, 7일까지는 지연제를 첨가하지 않은 plain mortar에 비하여 약간 낮은 강도를 나타내나, 시간이 지남에 따라 회복되어 28일이 지나면 plain 모르타르와 같은 강도를 나타낸다. 규불화마그네슘이 첨가되면 수화 초기 단계에서 시멘트로부터 용출된 알카리 이온과 반응하여 K2SiF6의 생성이 일어나며 그와 동시에 Ca++와 F++와의 반응에 따라 CaF2화합물이 생성됨을 확인하였다. 이때 생성된 K2SiF6 및 CaF2생성물의 비표면적은 대단히 컸으며 이들 물질이 수화반응 초기에 미수화 시멘트시 입자 표면에 생성되어 시멘트의 수화가 지연되는 것으로 검토된다. 또한 수화초기의 수화용액의 Ca++ 및 K+이온 농도의 저하 역시 포틀랜드 수화반응속도를 지연시켜 주는 이유가된다.

Abstract

The retarding effects of MgSiF6.6H2O on the hydration of portland cement were studied. The setting time, flow value and compressive strength of mortar were measured and the mechanism of retardation was also studied by ion concentration in solution, SEM, BET, and X-ray diffraction. The results are as follows ; 1. Setting time was delayed by the addition of MgSiF6.6H2O. 2. The flow value of mortar decreases depending upon the amount of MgSiF6.6H2O. 3. The compressive strength was almost same or some increase on 28 days hydration. 4. The main retardation mechanism of MgSiF6 on the hydration of portland cement may be explained by the following hypothesis. MgSiF6 depressing the Ca++ and K+ ion concentration of cement paste solution be-cause of the recrystalization of K2SiF6 and CaF2 phase. The new products of K2SiF6 and CaF2 deposit on the surface of unhydrated cement powder and harzard the mass transfer through these layer. The low con-centration of Ca++, K+ ion in solution was decreasing the hydration rate of portland cement.

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