선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 긴급한 보수공사에 사용 가능한 고성능 재료를 개발할 목적으로 재유화형 분말수지 혼입고유동 폴리머 시멘트 모르타르를 제조하여 이에 따른 건조수축 및 강도 특성에 영향을 미치는 폴리머-시멘트비 및 수축저감제 첨가량에 대하여 실험적으로 구명하였다.
- 본 연구는 재유화형 분말수지 혼입 고유동 폴리머시멘트모르타르의 건조수축 및 강도를 개선할 목적으로 시도된 실험연구로서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다.
제안 방법
- KS F 2476 (시험실에서 폴리머시멘트모르타르를 만드는 방법)에 준하여 시멘트 : 잔골재 = 1 : 1.0 (질량비), 폴리머-시멘트비를 0, 5, 10 및 15%(질량비), 분말소포제첨가율을 0 및 2%(폴리머의 전고형분에 대한 질량백분율), 분말수축저감제 첨가율을 0, 2 및 4%(시멘트에 대한 질량백분율)로 배합하여 슬럼프-플로우치가 65±5cm로 일정하게 되도록 물-시멘트비를 조정해서 모르타르를 비빈 후 크기 40 × 40 × 160mm로 성형하여 7일 건조[20 ℃, 60% (RH)]양생을 실시하여 공시체를 제작하였다. 보통포틀랜드시멘트와 알루미나시멘트를 7 : 3 으로 치환하여 사용하였다.
- 공시체를 제작하여 응결이 종료되기 시작하였을 때의 공시체의 길이를 측정한 후 건조[20 ℃, 50% (RH)]양생을 행하여 KS F 2424(모르타르 및 콘크리트의 길이변화 시험 방법)에 준하여 건조기간 1, 3, 5, 7, 14, 28, 56 및 91 일에서의 건조수축을 측정하였다.
대상 데이터
- 0 (질량비), 폴리머-시멘트비를 0, 5, 10 및 15%(질량비), 분말소포제첨가율을 0 및 2%(폴리머의 전고형분에 대한 질량백분율), 분말수축저감제 첨가율을 0, 2 및 4%(시멘트에 대한 질량백분율)로 배합하여 슬럼프-플로우치가 65±5cm로 일정하게 되도록 물-시멘트비를 조정해서 모르타르를 비빈 후 크기 40 × 40 × 160mm로 성형하여 7일 건조[20 ℃, 60% (RH)]양생을 실시하여 공시체를 제작하였다. 보통포틀랜드시멘트와 알루미나시멘트를 7 : 3 으로 치환하여 사용하였다. 또한 모르타르의 비빔은 KS F 2421 [굳지 않은 콘크리트의 압력법에 의한 공기함유량 시험방법 (공기실 압력방법)]에 준해서 모르타르용 공기측정기를 이용해서 공기량을 측정하였다.
- 분말 소포제 및 수축저감제로서는 폴리에테르계 분말소포제와 폴리에테르계 (폴리에칠렌글리콜) 분말수축저감제를 사용하였다.
- 시멘트 혼화용 재유화형 분말수지로서는 에칠렌 초산비닐(EVA) 재유화형 분말수지를 사용하였다. 재유화형분말수지의 성질은 Table 3과 같다.
-
2.1 시멘트
시멘트로서는 알루미나 및 보통포틀랜드시멘트를 사용하였으며, 알루미나 및 보통포틀랜드시멘트의 물리적 성질은 Table 1과 같다.
- 잔골재는 규사(6호)를 사용하였으며, 물리적 성질은 Table 2와 같다.
이론/모형
- KS F 2436 (관입저항침에 의한 콘크리트 응결시간 시험방법)에 준하여 공시체의 응결(종결)시간을 측정하였다.
- KS F 2477 (폴리머시멘트모르타르의 강도시험방법) 및 KS L 5104 (시멘트모르타르의 인장강도시험방법) 에 의하여 공시체의 휨, 압축 및 인장강도시험을 각각 실시하였다.
- 보통포틀랜드시멘트와 알루미나시멘트를 7 : 3 으로 치환하여 사용하였다. 또한 모르타르의 비빔은 KS F 2421 [굳지 않은 콘크리트의 압력법에 의한 공기함유량 시험방법 (공기실 압력방법)]에 준해서 모르타르용 공기측정기를 이용해서 공기량을 측정하였다. 본 실험에 사용된 배합비는 Table 4와 같다.
성능/효과
- 1) 재유화형 분말수지 혼입 고유동 폴리머시멘트모르타르의 단위수량 및 공기량은 폴리머-시멘트비 및 분말수축저감제 첨가율이 증가함에 따라 감소하였다.
- 2) 재유화형 분말수지 혼입 고유동 폴리머시멘트모르타르의 응결시간은 폴리머-시멘트비의 증가에 따라 지연되는 경향을 보였으나, 분말 수축저감제 첨가율의 증가에 따른 차이는 크지 않았다.
- 3) 재유화형 분말 수지 혼입 고유동 폴리머시멘트모르타르의 건조수축은 분말 소포제 첨가율에 관계없이 폴리머-시멘트비 및 분말 수축저감제 첨가율의 증가에 따라 감소하였다.
- 4) 재유화형 분말수지 혼입 고유동 폴리머시멘트모르타르의 휨 및 인장강도는 분말소포제 첨가율 및 분말 수축저감제 첨가율에 관계없이 폴리머-시멘트비의 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였으나, 압축강도는 감소하는 경향을 보였다.
- 5) 재유화형 분말수지를 혼입한 고유동 폴리머시멘트모르타르의 건조수축 및 강도특성에서 성능대비 경제성을 고려한 가장 유리한 폴리머-시멘트비는 10%정도이며, 수죽저감제 첨가량은 2~4%정도를 주천한다.
- 이것은 시멘트 혼화용 재유화형분말수지 중의 계면활성제의 작용에 의해서 연행되는 공기 기포와 폴리머 입자의 볼베어링 효과 및 계면활성제에 의한 시멘트 입자의 분산작용에 기인하여 콘시스탄시가 개선되기 때문이라 판단된다4). 또한 고유동폴리머시멘트모르타르의 단위수량은 소포제 첨가율에 관계없이 분말수축저감제 첨가율의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다.
- 2는 재유화형분말수지를 혼입한 고유동 폴리머시멘트모르타르의 공기량과 폴리머-시멘트비의 관계를 나타낸 것이다 재유화형 분말수지를 혼입한 고유동 폴리머시멘트모르타르의 공기 량은 분말소포제를 첨가하지 않은 경우가 첨가한 경우보다 전반적으로 크게 나타났다. 또한 재유화형 분말수지를 혼입한 고유동 폴리머시멘트모르타르의 공기량은 분말 소포제 첨가율에 관계없이 폴리머-시멘트비 5%까지는 증가하였으나 그 이상에서는 감소하였다. 본 연구에서는 분말 소포제를 재유화형 분말수지의 유효 고형분에 대하여 첨가하고 있으므로 분말 소포제 첨가율이 일정하더라도 폴리머-시멘트비가 증가하면 폴리머시멘트모르타르의 단위용적 중의 소포제 첨가량이 증가하기 때문에 공기량이 감소되는 것이라 생각된다.
- 본 연구에서는 분말 소포제를 재유화형 분말수지의 유효 고형분에 대하여 첨가하고 있으므로 분말 소포제 첨가율이 일정하더라도 폴리머-시멘트비가 증가하면 폴리머시멘트모르타르의 단위용적 중의 소포제 첨가량이 증가하기 때문에 공기량이 감소되는 것이라 생각된다. 또한 폴리머-시멘트비에 관계없이, 재유화형 분말수지 혼입 고유동 폴리머시멘트모르타르의 공기량은 분말수축저감제 첨가율의 증가에 따라 감소하였다.
- 또한 재유화형 분말수지를 혼입한 고유동 폴리머시멘트모르타르의 공기량은 분말 소포제 첨가율에 관계없이 폴리머-시멘트비 5%까지는 증가하였으나 그 이상에서는 감소하였다. 본 연구에서는 분말 소포제를 재유화형 분말수지의 유효 고형분에 대하여 첨가하고 있으므로 분말 소포제 첨가율이 일정하더라도 폴리머-시멘트비가 증가하면 폴리머시멘트모르타르의 단위용적 중의 소포제 첨가량이 증가하기 때문에 공기량이 감소되는 것이라 생각된다. 또한 폴리머-시멘트비에 관계없이, 재유화형 분말수지 혼입 고유동 폴리머시멘트모르타르의 공기량은 분말수축저감제 첨가율의 증가에 따라 감소하였다.
- 8 ~ 10은 재유화형 분말수지를 혼입한 고유동 폴리머시멘트모르타르의 휨, 압축 및 인장강도와 폴리머-시멘트비의 관계를 각각 나타낸 것이다. 분말 소포제 첨가율 및 분말 수축저김제 첨가율에 관계없이 재유화형 분말수지 혼입 고유동 폴리머시멘트모르타르의 휨 및 인장강도는 폴리머-시멘트비의 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 이 같은 휨 및 인장강도의 증가는 Photo 1에서 보이는 바와 같이 폴리머시멘트모르타르 중에 형성되는 폴리머 필름에 의한 폴리머의 인장강도의 부여 및 시멘트 수화물과 골재간의 부착이 현저히 개선되었기 때문이라 사료된다10).
- 작게 나타났다. 분말소포제 첨가율에 관계없이 재유화형 분말수지 혼입 고유동 폴리머시멘트모르타르의 건조수축은 분말 수축저감제 첨가율의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다. 이것은 분말소포제 및 분말 수축저감제를 첨가하면 모세관 중에 존재하는 물의 표면장력이 저하됨과 더불어 물의 주곡률반경이 크게되어 모세관에 발생하는 압력이 저하되어 수축이 저감되기 때문이라 판단된다6,7).
- 7은 재유화형 분말수지를 혼입한 고유동 폴리머시멘트모르타르의 중량변화율과 분말 수축저감제 첨가율의 관계를 나타낸 것이다. 분말소포제 첨가율에 관계없이 재유화형 분말수지 혼입 고유동 폴리머시멘트모르타르의 중량변화율은 폴리머-시멘트비의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다. 따라서 폴리머-시멘트비의 증가에 따른 건조수축의 저감은 모르타르내부의 폴리머 필름의 형성으로 인한 보수성 향상으로 수분증발량의 감소 즉 시멘트혼화용 재유화형 분말수지를 제조시에 첨가되는 안정제에 의한 것이라 판단된다9).
- 3은 재유화형 분말수지를 혼입한 고유동 폴리머시멘트모르타르의 응결시 간과 폴리머-시멘트비의 관계를 나타낸 것이다. 분말소포제 첨가율에 관계없이 재유화형분말수지 혼입 고유동 폴리머 시멘트모르타르의 응결시간은 폴리머-시멘트비의 증가에 따라 응결시간이 지연되는 경향을 보였다. 일반적으로 폴리머 시멘트모르타르의 응결시간은 폴리머-시멘트비의 증가에 의해서 지연되지만 폴리머-시멘트비가 높을수록 그 응결시간이 지연된다고는 볼 수는 없다.
- 하지만, 압축강도는 폴리머-시멘트비의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다 폴리머를 혼입한 폴리머시멘트모르타르의 초기재령(본 논문은 알루미나시멘트를 혼입하여 초기재령 7일강도를 측정한 것임)에서의 강도저하원인은, 시멘트모르타르의 액상 중의 각종 이온농도가 변화하여 시멘트의 수화가 지연되고, 압축응력을 부담하는 시멘트 수화물의 강도가 작아짐에 더불어, 형성된 폴리머 필름이 습윤 겔에 가까운 상태로 수분을 다량 함유하고 있어 시멘트 수화물과 골재간의 접착력이 작아지기 때문이라 판단된다11). 폴리머-시멘트비에 관계없이 재유화형 분말수지 혼입 고유동 폴리머시멘트모르타르의 휨, 압축 및 인장강도는 분말 수축저감제 첨가율의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다. 폴리머-시멘트비에 관계없이 재유화형 분말수지 혼입 고유동 폴리머시멘트모르타르의 휨, 압축 및 인장강도는 분말 수축저감제 첨가율의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.