본 연구는 기포콘크리트내에 연속공극이 생성되는 과정을 밝히고, 연속공극을 갖는 기포콘크리트의 제조에 미치는 기포제의 영향을 검토한 것이다. 실험결과, 연속공극을 형성하는 기포콘크리트는 온도, 시멘트페이스트의 점성 및 유동성, 기포의 안정성 등의 영향을 받고, 기포의 응집력에 의해 형성되는 것으로 사료된다. 또한, 기포첨가량이 시멘트량 2% 이하에서 독립공극을 형성시키고, 9%를 초과할 경우 기포의 소포현상이 나타났다. 한편, 시멘트분말도 3000, 6000 및 8000$\textrm{cm}^2$/g에서 분말도가 높을수록 압축강도는 증가하였으며, 분말도 변화에 따른 연속공극율은 38% 52%, 22%로 나타나 분말도 6000$\textrm{cm}^2$/g에서 연속공극율이 가장 높게 나타났다. 더 나아가 기포콘크리트의 압축강도는 물시멘트비를 45%에서 25%로 감소시킬 경우 15 kgf/$\textrm{cm}^2$에서 20 kgf/$\textrm{cm}^2$로 높게 나타나 물시멘트비의 감소는 기포콘크리트의 비중 변화 없이 강도를 증진시키는데 효과적이었다.
본 연구는 기포콘크리트내에 연속공극이 생성되는 과정을 밝히고, 연속공극을 갖는 기포콘크리트의 제조에 미치는 기포제의 영향을 검토한 것이다. 실험결과, 연속공극을 형성하는 기포콘크리트는 온도, 시멘트페이스트의 점성 및 유동성, 기포의 안정성 등의 영향을 받고, 기포의 응집력에 의해 형성되는 것으로 사료된다. 또한, 기포첨가량이 시멘트량 2% 이하에서 독립공극을 형성시키고, 9%를 초과할 경우 기포의 소포현상이 나타났다. 한편, 시멘트분말도 3000, 6000 및 8000$\textrm{cm}^2$/g에서 분말도가 높을수록 압축강도는 증가하였으며, 분말도 변화에 따른 연속공극율은 38% 52%, 22%로 나타나 분말도 6000$\textrm{cm}^2$/g에서 연속공극율이 가장 높게 나타났다. 더 나아가 기포콘크리트의 압축강도는 물시멘트비를 45%에서 25%로 감소시킬 경우 15 kgf/$\textrm{cm}^2$에서 20 kgf/$\textrm{cm}^2$로 높게 나타나 물시멘트비의 감소는 기포콘크리트의 비중 변화 없이 강도를 증진시키는데 효과적이었다.
This study was performed to clarify the formation procedure of continuous voids in cellular concrete, and to examine the effect of a foaming agent on the manufacture of cellular concrete with continuous voids. By the experiments, it was determined that cellular concrete to be formed with continuous ...
This study was performed to clarify the formation procedure of continuous voids in cellular concrete, and to examine the effect of a foaming agent on the manufacture of cellular concrete with continuous voids. By the experiments, it was determined that cellular concrete to be formed with continuous voids is influenced by temperature, viscosity and flowability of cement paste, and stability of air voids, and is formed in accordance with cohesion of air voids. It was also found that separate voids are formed at an added amount of air voids corresponding to 2 % or less of the amount of cement, whereas an antifoaming phenomenon occurs when the added amount of air voids exceeds 9 % of the amount of cement. In products with respective cement fineness of 3,000, 6,000, and 8,000㎠/g, a higher compressive strength was exhibited at a higher cement fineness. The continuous void ratio depending on a variation in fineness was 38 %, 52 %, and 22 % in those products, respectively. That is, a highest continuous void ratio was exhibited at a cement fineness of 6,000㎠/g. When the water-cement ratio was reduced from 45% to 25%, the compressive strength of the cellular concrete was increased from 15 kgf/㎠ to 20 kgf/㎠ Thus, the reduction in water-cement ratio was effective in achieving an increase in strength without any variation in the specific gravity of the cellular concrete.
This study was performed to clarify the formation procedure of continuous voids in cellular concrete, and to examine the effect of a foaming agent on the manufacture of cellular concrete with continuous voids. By the experiments, it was determined that cellular concrete to be formed with continuous voids is influenced by temperature, viscosity and flowability of cement paste, and stability of air voids, and is formed in accordance with cohesion of air voids. It was also found that separate voids are formed at an added amount of air voids corresponding to 2 % or less of the amount of cement, whereas an antifoaming phenomenon occurs when the added amount of air voids exceeds 9 % of the amount of cement. In products with respective cement fineness of 3,000, 6,000, and 8,000㎠/g, a higher compressive strength was exhibited at a higher cement fineness. The continuous void ratio depending on a variation in fineness was 38 %, 52 %, and 22 % in those products, respectively. That is, a highest continuous void ratio was exhibited at a cement fineness of 6,000㎠/g. When the water-cement ratio was reduced from 45% to 25%, the compressive strength of the cellular concrete was increased from 15 kgf/㎠ to 20 kgf/㎠ Thus, the reduction in water-cement ratio was effective in achieving an increase in strength without any variation in the specific gravity of the cellular concrete.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
이를 위한 제조방법으로는 기포의 첨가량에 따라 비중조절이 가능한 선기포방식6)을 채택하고 제조과정을 통해 기포콘크리트내의 연속공극이 생성되는 과정을 밝히고자 하였다. 또한, 공극율 증가에 따른 강도감소 현상을 방지하기 위해 물시멘트비 감소와 분말도가 높은 시멘트를 사용하고, 이들이 강도와 비중에 미치는 영향을 검토하여 연속기포콘크리트 제조를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
투수계수◎를 나타내고 있다. 본 실험에서는 기포첨가량 물시멘트비 및 시멘트분말도를 변화시켜 기포콘크리트의 투수성에 미치는 영향을 검토하였다.
본 연구는 기포콘크리트내에 연속공극이 생성되는 과정을 밝히고, 연속공극을 갖는 기포콘크리트의 제조에 미치는 기포제의 영향을 검토한 것이다.
본 연구는 연속공극을 갖는 기포콘크리트의 제조에 미치는 기포제의 영향을 검토한 것으로 본 연구에서 얻은 결론은 다음과 같다.
이에 본 연구에서는 기포제를 이용하여 연속공극율을 증진시키면서 강도가 높은 경량기포콘크리트 제조를 목적으로 하였다. 이를 위한 제조방법으로는 기포의 첨가량에 따라 비중조절이 가능한 선기포방식6)을 채택하고 제조과정을 통해 기포콘크리트내의 연속공극이 생성되는 과정을 밝히고자 하였다.
제안 방법
공시체는 타설후 1일 기건양생을 행한 후 증기양생을 실시하였다. 증기양생시 온도상승속도는 시간당 20 °C 로하고, 최고온도 65 °C에서 4시간으로 양생시킨 후 양생실의 온도를 서서히 내려서 외기의 온도와 큰 차가 없을 정도로 충분한 냉각과정을 거쳐 탈형하였다.
더 나아가 기포제 7 %첨가에 대해서는 시멘트분말도를 3000, 6000 및 8000 cm¥g으로 변화시켜 시멘트분말도가 연속공극형성에 미치는 영향을 검토하고자 하였으며, 이들 배합표를 Table 3에 나타내었다.
또한 본 실험에서는 연속공극 형성에 미치는 배합요인을 알아보기 위해 물시멘트비를 25, 35 및 45 %로 변화시켰으며, 희석비율이 10%인 기포를 시멘트 중량의 3, 5, 7, 9, 11 %로 변화시켰다
표면장력을 측정하였다. 또한 실험에서는 희석비율에 따라 제조된 기포를 물시멘트비 35%, 기포첨가율을 시멘트중량에 대해 5%의 배합조건으로 공시체를 제작하여 연속공극율과 전공극율을 측정하였다.
압축강도를 산출하였다. 또한, 비중측정은 010x20cm의 공시체를 105±5 笆에서 24시간 건조한 후 실온이 될 때까지 냉각시킨 공시체의 중량을 체적으로 나누어 산출하였다.
화합물 조성이 일정하면 반응 속도 즉, 강도발현성은 시멘트를 좀 더 곱게 분쇄함으로’써 촉진할 수 있다. 본 실험에서는 시멘트분말도를 3000, 6000 및 8000 cm%으로 변화시켰으며, 이 때 기포콘크리트의 강도와 비중에 미치는 영향을 Fig. 11에 나타내었다.
본 연구에서는 기포제의 희석비율이 공극형성에 미치는 영향을 파악하기 위하여 기포제 희석비율을 5, 10, 20 %로변화시켜 표면장력을 측정하였다. 또한 실험에서는 희석비율에 따라 제조된 기포를 물시멘트비 35%, 기포첨가율을 시멘트중량에 대해 5%의 배합조건으로 공시체를 제작하여 연속공극율과 전공극율을 측정하였다.
시멘트(100)와 증류수(60) 및 기포제를 혼합하여 약 2시간 30분 정도의 반응시간을 가진 뒤, 거름종이로 시멘트 페스트 액을 여과하여 여과액을 채취하였다. 표면장력은 채취된 용액에 대하여 표면장력계를 사용하여 측정分하였다.
시멘트페이스트는 시멘트, 배합수, 혼화제를 넣어 1분간 손비빔을 한 후 18/ 전동 모르타르 믹서를 사용하여 저속에서 1분, 고속에서 2분간 혼합하여 KS F 2432 「주입모르타르의 컨시스턴시 시험방법」7)에 따라서 유하실험을 실시하여 약 16~20초8)내에 들도록 하였다. 이 때 재료분리를 방지하기 위하여 증점제를 시멘트 중량의 0.
연속공극율과 전공극율을 계산하기 위한 측정은 충분히 포화시킨 공시체의 수중중량 W1 을 측정하고, 표건중량 W2를 측정하였다. 이후 24시간의 노건조를 행한 후의 절건중량 W3 및 공시체 체적 V를 측정‘°)하여 아래의 식⑴, ⑵에 따라 연속공극율 및 전공극율을 산출하였다.
하였다. 이를 위한 제조방법으로는 기포의 첨가량에 따라 비중조절이 가능한 선기포방식6)을 채택하고 제조과정을 통해 기포콘크리트내의 연속공극이 생성되는 과정을 밝히고자 하였다. 또한, 공극율 증가에 따른 강도감소 현상을 방지하기 위해 물시멘트비 감소와 분말도가 높은 시멘트를 사용하고, 이들이 강도와 비중에 미치는 영향을 검토하여 연속기포콘크리트 제조를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
측정하였다. 이후 24시간의 노건조를 행한 후의 절건중량 W3 및 공시체 체적 V를 측정‘°)하여 아래의 식⑴, ⑵에 따라 연속공극율 및 전공극율을 산출하였다.
제작한 010x20 cm의 공시체 3개를 압축강도 시험기로재하하여 압축강도를 산출하였다. 또한, 비중측정은 010x20cm의 공시체를 105±5 笆에서 24시간 건조한 후 실온이 될 때까지 냉각시킨 공시체의 중량을 체적으로 나누어 산출하였다.
측정은 각각의 공시체에서 2개의 콘크리트 시험편을 채취해 연마사로 표면을 연마하여 표면을 매끄럽게 가공한 후 40배 배율의 광학현미경을 이용하여 측정하였다.
실시하였다. 투수계수의 측정은 010x10 cm의 원주 체로 하고, 수두차를 15 cm로 하여 공시체를 시험장치에 설치 후, 공시체내에 물을 유하시켜 수량과 시간을 측정하여 투수 계수를 산출하였다.
액을 여과하여 여과액을 채취하였다. 표면장력은 채취된 용액에 대하여 표면장력계를 사용하여 측정分하였다.
대상 데이터
본 실험에서는 분말도가 3000, 6000 및 &)00cm2/g인 시멘트를 사용하였다. 이들의 물리 .
본 실험에서는 혼화제로서 폴리칼본산계 고성능감수제와 증점제를 사용하였으며, 콘크리트의 경량화 및 연속공극을 형성하기 위해 기포제를 사용하였다. 이들의 특성을 Table 2에 나타내었다.
이론/모형
평균기포경은 ASTM C 457-82a "현미경에 의한 굳은 콘크리트의 기포조직 및 공기량 측정방법'에 의한 선형횡단법 (linear traverse method) 으로 측정“하였다.
투수실험은 JIS A 1218 「흙의 정수위 투수실험」에 준하여 실시하였다. 투수계수의 측정은 010x10 cm의 원주 체로 하고, 수두차를 15 cm로 하여 공시체를 시험장치에 설치 후, 공시체내에 물을 유하시켜 수량과 시간을 측정하여 투수 계수를 산출하였다.
성능/효과
1) 기포콘크리트에서 연속공극은 기포의 응집력에 의해 형성되며, 기포의 응집력에 의해 기포끼리 접할 수 있는 기포량 사용시 발생한다. 시멘트분말도 SOOOcif/g을 사용한 기포콘크리트에서는 기포첨가량이 시멘트 사용량의 2~9%일 때 연속공극이 형성되고 이보다 작을 경우 독립 공극, 이보다 클 경우 기포의 소포현상이 나타났다.
7은 시멘트 분말도 3000cm2/g, 기포첨가량 7 %에서 물시멘트비의 변화에 따른 공극율의 변화를 나타내었다. Fig. 7에서 물시멘트비가 25 %에서 연속공극율 42%, 전공극율이 61 %를 나타내고 있으나, 물시멘트비 45 %에서 는 연속공극율 22 %, 전공극율이 49 %의 값을 나타내어 물시멘트비가 증가할수록 연속공극율 및 전공극율은 감소하는 경향을 보이고 있다. 이것은 기포를 시멘트의중량에 대해 혼합하였기 때문에 물시멘트비가 낮을수록 상대적으로 기포의 첨가량이 많아지기 때문인 것으로 사료된다.
3에서 기포첨가율 9 %까지는 기포첨가량이 증가할수록 공시체 내부의 연속공극율 및 전공극율이 증가하고 있는 경향을 나타내고 있다. 기포첨가량 3 %에서는 연속공극율 9 %, 전공극율 30 %를 나타내고, 9 %에서는 연속공극율 第 %, 전공극율 63 %를 나타내고 있어 기포첨가량의 증가는 콘크리트 내부에 연속공극율을 증진시키는데 효과적임을 알 수 있다. 또한 Fig.
S. 높게 나타나 물시멘트비의 감소는 기포콘크리트의 비중 변화 없이 강도를 증진시키는데 효과적이었다.
응집력에 의해 형성되는 것으로 사료된다. 또한, 기포첨가량이 시멘트량 2%이하에서 독립공극을 형성시키고, 9%를 초과할 경우 기포의 소포현상이 나타났다.
사용시 발생한다. 시멘트분말도 SOOOcif/g을 사용한 기포콘크리트에서는 기포첨가량이 시멘트 사용량의 2~9%일 때 연속공극이 형성되고 이보다 작을 경우 독립 공극, 이보다 클 경우 기포의 소포현상이 나타났다.
실험결과, 연속공극을 형성하는 기포콘크리트는 온도, 시멘트페이스트의 점성 및 유동성, 기포의 안정성 등의 영향을 받고, 기포의 응집력에 의해 형성되는 것으로 사료된다. 또한, 기포첨가량이 시멘트량 2%이하에서 독립공극을 형성시키고, 9%를 초과할 경우 기포의 소포현상이 나타났다.
즉, 기포제 첨가량 2 %이하에서는 공극율이 약 20 %, 연속공극율 0 %로 대부분의 기포가 독립공극을 형성하고 있었으며, 기포제 첨가량 3 %이후에서 연속공극을 형성시키기 시작해 기포제 첨가량이 증가할수록 연속공극율이 증가하였다. 그러나 기포제 첨가량이 9%를 초과 할 경우 공극율의 감소와 함께 연속공극율도 현저히 저하하는 기포의 소포현상을 보이기 시작하였다.
2정도 비례적으로 감소하고 있는 것을 나타내고 있다. 특히, 기포 9 % 첨가시 비중이 0.44인데 반하여 3 %첨가시 1.02의 값을 나타내어 비중을 감소시키기 위해서는 기포 첨가량의 증가가 효과적임을 알 수 있다.
한편, 시멘트분말도 3000, 6000 및 SOOOcrS/g에서 분말도가 높을수록 압축강도는 증가하였으며, 분말도 변화에 따른 연속공극율은 38%, 52%, 22 %로 나타나 분말도 6000cm2/g에서 연속공극율이 가장 높게 나타났다.
참고문헌 (14)
구본급, 손대성, “경량기포콘크리트(ALC) 의 기공형상변화에 미치는 암면의 영향,” 대전산업대 기술논문집, 제2호 1994.11, pp.259-267.
Christine M. Leinweber, Patricia A. McGee, Susan P. Milligan, “Standark Practice for Determination of Air-Void Content and Parameters of the Air-Void System in Hardened Concrete," 1990 Annual book of ASTM standards, section 4, Construction, pp.
정해구, “공극성상이 경량기포콘크리트의 물성에 미치는 영향" 계명대학교, 석사학위논문, 1996.12.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.