[논문]IT 시대의 새로운 콘크리트 재료

김화중; 김기수

doi:10.22636/mkci.2002.14.3.28

IT 시대의 새로운 콘크리트 재료
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콘크리트 재료는 압축강도가 높고 유지관리가 비교적 용이한 건설재료이며, 사회기반구조와 건축 구조물을 만드는데 주요재료로써 사용 된지 이미 백 년 이상 경과되었다. 그 사이 여러 가지 새로운 사회적 요구에 대응하여 종래의 콘크리트에 구비된 강도성능과 시공성은 더욱더 향상되었고, 또한 단점을 극복하는 여러 가지 기술이 개발되어 오늘날에 이르고 있다. 최근 들어 환경 친화적이고 21세기 건설 주재료로써 공신력을 배가시킬 수 있는, 미래 지향적인 콘크리트의 신기술이 최근 등장하여 IT 시대의 콘크리트 재료의 새장을 열어가고 있다.(중략)

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문제 정의

안전문제와 지구환경문제를 고려한 재료에 관한 개념으로서, 1993년, 미답재료기술협회 레아메탈연구회가 제시한 '21 세기의 재료' 즉, 프론티어성과 환경조화성, 그리고 어메니티성에 부합되고 필요기능이 부여되는 새로운 스마트 콘크리트에 대한 소개와 개발 가능성에 대해 서술하고자 한다.

가설 설정

2) 온도 의존성이 높아서. 온도의 상승, 하강에 대한 조습성의영향J] 크다

제안 방법

본 실험에서는 캡슐대신 아주 가는 유리관을 사용함과 함께, 콘크리트의 균열에의 유출분을 보충 가능하도록 유리관의 단부를보수제 탱크에 연결하는 방법을 채용하고, 치유되는 현상을 볼 수있는 실험을 했다. X선 투사법에 의해, 균열의 발생과 함께 유리관 내의 액은 균열 내에 유출해서 충전하는 잉자가 확인되었다.
대책이 필요하게 된다. 지연제를 봉입한 파라핀 제의 마이크로 캡슐을 이용하는 것에 의해, 콘크리트의 온도가 상승해 소정의 온도에 달하면 캡슐이 용융해 지연제가 용출하여 자동적으로 시멘트의 수화반응이 정체해 그이상 온도가 상승하지 않는 방법을 고안했다.

성능/효과

3) 수증기압이 저하시 실리카겔, 활성 알루미나보다 흡습 용량이 크다.
n 결과로 콘크리트의 급격한 온도상승과 최고온도를 억제하는 일이 가능하다는 것이 확인되어 있다. 또, 한편으로 장기 재령에 있어서 압축강도는 캡슐을 혼입하지 않은 플레인 콘크리트와 비교해 보다 우수한 경향을 나타내는 것도 확인되어 있다.
중성화방지를 위하여 콘크리트의 pH의 변화에 따라 반응하는알카리성 물질을 함유한 캡슐을 혼합하여 콘크리트 타설시에 사용하면 pH 11을 기준으로 한 시점에서 캡슐의 피복이 분해되어알카리성 물질이 콘크리트 내부로 유출됨으로 중성화를 지연시키거나 알카리성으로 환원시키는 것이 가능할 것이다.

후속연구

여러가지 스마트화 콘크리트가 실용화되기까지는 아직 극복해야만 하는'과제는 산적해 있다. 그러나, 금후 이 기술의 개발과정에 있어서, 콘크리트 재료 전체를 고강도화, 고내구성화 하는 것만이 아니라 필요한 부분에 적절한 장치를 가하는 것에 의해 보다 고성능의 콘크리트 구조물의 실현이 가능하게 되는 갖가지의 아이디어가 생겨날 것으로 기대된다. 固
외벽 및 바닥재의 재료인 콘크리트 및 모르타르에 응용하게 되면시공 후 재건축시까지 향균, 방충, 소취 특성을 지속적으로 발휘할 수 있는 기능성 건축물의 시공이 가능하게 되며 이는 병원, 학교, 실버타운 뿐 아니라 일반주거용 건축물 등에도 널리 활용할 수 있다. 또한 응용범위를 확대하여 삼림욕 효과를 얻을 수있는 천연추출물과 의료용 항스트레스제 등을 심물질로 활용하게되면 거주자의 건강에도 도움을 줄 수 있는 기능성 건축물을 시공할 수도 있어 그 응용범위는 방대하다고 판단된다.
또, 한편으로 장기 재령에 있어서 압축강도는 캡슐을 혼입하지 않은 플레인 콘크리트와 비교해 보다 우수한 경향을 나타내는 것도 확인되어 있다. 이와 같이, 콘크리트의 수화열을 억제할 필요가 있을 때에는 필요한 성분만큼 작용하는 캡슐이 적용된다면 실로 스마트 콘크리트라 말할 수 있을 것이다.
향후 개발된 제품은 건축물의 외벽과 내벽의 마감재, 바닥용모르타르로 활용이 가능하다. 시공방법으로는 콘크리트의 경우분말과 액상제품을 개발하여 분말형태는 혼합재로 콘크리트의 mixing 시 첨가하여 활용하고 액상은 첨가제로 레미콘에서 배합하는 방법을 통해 적용될 수 있다고 한다.

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