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
- 그러므로 본 연구에서는 코팅되지 않은 알루미늄 거푸집에 다양한 합성수지계의 표면코팅재를 도포한 다음 콘크리트를 타설한 후 콘크리트의 표면품질에 미치는 영향을 기존의 PE 코팅과 비교 분석하고 아울러 치장합판 거푸집과도 비교하여 최적의 알루미늄 거푸집 표면코팅재의 제안에 기여하고자 한다.
- 본 연구는 알루미늄 거푸집의 표면코팅재 종류와 박리제의 도포 유무 및 전용횟수 변화에 대하여 콘크리트의 표면품질을 분석한 것으로 그 내용을 요약하면 다음과 같다.
제안 방법
- 실험사항으로 먼저, 콘크리트의 기초물성은 굳지 않은 콘크리트에서 슬럼프, 슬럼프 플로우, 공기량, 단위용적질량을 측정하고, 경화 콘크리트에서 계획된 재령별 압축강도를 측정하였다. 거푸집에 따른 콘크리트의 표면품질로는 그림1 및 2와 같이 거푸집을 제작한 다음 재령 40시간에서 거푸집을 탈형 한 후 표면조도(表面粗度) 및 표면공극분포를 측정하는 것으로 실험계획하였다.
- 거푸집에 의한 콘크리트 표면품질 특성은 성형 40 시간 경과 후에 거푸집을 탈형하여 표면조도와 표면공극분포를 측정하였다. 표면조도의 경우는 사진 2는 조도계(粗度計)를 사용하여 콘크리트 구조체 한면 400㎠에 대해서 5cm 간격으로 그리드를 그린 다음 16회 측정한 후 그 평균을 기록하였고, 표면공극분포는 거푸집 탈형 후 콘크리트 구조체 한면을 5×5cm로 구획하여 공극크기를 0.
- 경화 콘크리트의 실험으로 압축강도는 ∅100×200mm 공시체를 KS F 2403 에 의거 제작 및 양생 한 다음 1, 3, 7, 28일에서 KS F 2405의 규정에 의거 실시하였다.
- 먼저, 배합사항으로 사용하는 콘크리트는 24MPa 전후인 일반 건축물용으로 가정, W/B 50 1수준에 대하여 목표 슬럼프 150±25mm, 목표공기량 4.5±1.5%를 만족하도록 배합설계 하였다.
- 본 연구의 실험방법으로 먼저, 콘크리트의 혼합은 강제식 팬타입 믹서를 사용하였다. 굳지 않은 콘크리트 실험으로 슬럼프는 KS F 2402, 슬럼프 플로우는 KS F 2594, 공기량은 KS F 2421, 단위용적질량은 KS F 2409에 의거 실시하였다.
- 실험변수로서, 거푸집의 종류로는 PE수지를 코팅한 알루미늄 거푸집을 Plain으로 하고, 이에 대한 변수로서 비교적 표면이 경질인 관계로 표면품질이 우수할 것으로 추측되는 불포화폴리에스테르(Unsaturated Polyester :이하 UP)수지, 에폭시(Epoxy :이하 EP)수지, 에나멜(Enamel :이하 EM) 도료 및 멜라민 수지가 코팅된 치창 합판(Plywood이하: PW)의 5수준에 대하여 박리제 도포와 무도포로 변화를 주어 10회까지 전용하여 콘크리트의 표면품질에 미치는 영향을 검토하는 것으로 하였다.
- 실험사항으로 먼저, 콘크리트의 기초물성은 굳지 않은 콘크리트에서 슬럼프, 슬럼프 플로우, 공기량, 단위용적질량을 측정하고, 경화 콘크리트에서 계획된 재령별 압축강도를 측정하였다. 거푸집에 따른 콘크리트의 표면품질로는 그림1 및 2와 같이 거푸집을 제작한 다음 재령 40시간에서 거푸집을 탈형 한 후 표면조도(表面粗度) 및 표면공극분포를 측정하는 것으로 실험계획하였다.
- 표면조도의 경우는 사진 2는 조도계(粗度計)를 사용하여 콘크리트 구조체 한면 400㎠에 대해서 5cm 간격으로 그리드를 그린 다음 16회 측정한 후 그 평균을 기록하였고, 표면공극분포는 거푸집 탈형 후 콘크리트 구조체 한면을 5×5cm로 구획하여 공극크기를 0.1〜1mm, 1〜3mm, 3mm이상의, 3수준으로 구분한 다음 개수를 육안으로 헤아렸다.
대상 데이터
- 본 실험에서 사용한 재료로 시멘트는 국내산 A사의 보통 포틀랜드 시멘트, 플라이애시는 국내 B사의 보령 화력산, 골재는 충북 청원군 옥산산, 혼화제로 감수제는 국내 E사산 폴리칼본산계, AE제는 국내 E사산 음이온계를 사용하였는데, 각각의 물리 ⦁ 화학적 성질은 표 4〜7과 같다.
이론/모형
- 본 연구의 실험방법으로 먼저, 콘크리트의 혼합은 강제식 팬타입 믹서를 사용하였다. 굳지 않은 콘크리트 실험으로 슬럼프는 KS F 2402, 슬럼프 플로우는 KS F 2594, 공기량은 KS F 2421, 단위용적질량은 KS F 2409에 의거 실시하였다. 경화 콘크리트의 실험으로 압축강도는 ∅100×200mm 공시체를 KS F 2403 에 의거 제작 및 양생 한 다음 1, 3, 7, 28일에서 KS F 2405의 규정에 의거 실시하였다.
성능/효과
- 1) 콘크리트 표면형상에 미치는 알루미늄 거푸집 표면코팅재 변화의 영향으로, 우선 육안관찰시 전반적으로 전용횟수가 증가함에 따라 표면품질은 저하하는 것으로 나타났는데, 이 중 PW가 가장 우수한 표면품질을 나타내었고, EP의 경우는 박리제를 도포하였을시 표면품질이 우수하였다.
- 2) 박리제 도포여부 및 전용횟수 증가에 따라 콘크리트의 표면조도는 PE, UP, EM의 경우 가장 높은 값을 나타내어 평활성이 불량한 것으로 나타났지만, EP와 PW의 경우는 우수한 것으로 나타났다. 다만 EP의 경우는 박리제를 도포할 경우 표면조도 값이 낮게 나타났다.
- 3) 박리제 도포여부 및 전용횟수에 따른 콘크리트의 공극갯수는 PW 및 PE, EP에서 양호한 편이었는데, 특히 박리제를 도포할시 생성되는 공극갯수가 저감되는 것으로 나타났다.
- EM은 1회 사용시 낮은 표면조도 값을 나타내었지만, 전용횟수가 증가함에 따라 표면조도 값이 상승되는 결과를 나타내었다. 이는 EM도료가 초기에는 평활성이 뛰어나지만, 전용횟수가 증가할수록 표면에 부착성능이 떨어져 콘크리트 표면에 피복 도료가 벗겨셔 알루미늄 거푸집 표면이 노출되어 콘크리트의 표면품질이 불량해지는 결과이었다.
- EP의 경우는 박리제를 도포하였을 경우 표면조도값이 상당히 저하하는 것으로 나타났는데, 박리제 도포여부에 따른 상관관계를 보더라도 박리제의 영향이 가장 큰 것으로 나타났다.
- EP의 경우는 전용횟수가 증가함에 따라 상승하는 결과를 나타내었지만, 박리제를 도포할 경우 표면조도 값이 상당히 낮은 표면 조도 값으로 일정하게 유지되는 결과를 나타내었다. 이는 박리제를 도포함으로서 콘크리트와 표면코팅재 사이에 부착성능을 저하하여 표면코팅재가 손상을 적게 입는 것으로 판단된다.
- PE의 경우는 초기품질은 우수한 것으로 나타났으나, 전용횟수가 증가할수록 표면조도 값이 상승하는 것으로 나타났는데, 이는 PE코팅재가 반복 전용함으로써 연질인 PE가 손상을 입어 표면품질이 저하한 것으로 분석된다. 박리제의 영향으로 초기 1회 사용 시에는 표면조도 값이 어느 정도 차이가 나타나지만, 전용횟수가 증가할수록 크게 영향이 없는 것으로 밝혀졌다.
- PW는 전용횟수가 증가함에 따라 표면조도 값이 상승하는 것으로 나타났지만, 박리제를 도포할 경우 낮은 표면조도 값으로 일정하게 유지되는 결과를 나타내었다.
- PW의 경우는 박리제의 도포여부와 관계없이 낮은 표면조도 값이 나타났고, 박리제의 영향은 도포하였을 경우 미미하게 낮아져 콘크리트 표면의 평활성이 우수하다는 것을 알 수 있었지만, PW의 경우 재질이 나무로 되어 있어서 목재의 내구성 문제로 수많은 반복 사용은 곤란할 것으로 판단된다.
- UP는 각 등급에서 박리제 도포여부와 관계없이 공극갯수가 많이 생성되었지만, 박리제 도포 시 1∼3mm등급에서 공극갯수가 저감하는 것으로 나타났다.
- 2㎛정도 높게 나타났고, 박리제의 영향으로는 약간 저하하는 경향을 보였으나 미미한 것으로 나타났다.UP의 경우는 표면코팅재의 기포혼입 특성에 기인하여 다른 표면코팅재보다 가장 큰 표면조도 값을 나타내었는데, UP의 경우는 실생활에 많이 사용되어지고는 있지만 제2의 경화체를 첨가하여하고 높은 온도에서 경화시켜야하는 단점이 있어 알루미늄 거푸집 표면코팅재로 사용하기에는 부 적합한 것으로 판단된다.
- 우선, PE는 박리제를 도포할시 6000개 정도로 저감하는 것을 나타내었다. 또한 UP, EP, EM, PW 모두 박리제를 도포할시 생성되는 공극의 갯수는 저감하는 것으로 나타나 공극갯수를 저감하기 위해서는 박리제를 도포하여야 하는 것으로 판단된다.
- 또한, EM의 경우도 전용횟수가 증가함에 따라 생성되는 공극갯수는 많아지고, 박리제를 도포할시 공극갯수는 적어지는 결과를 나타났고, 0.1∼1mm등급에서 초기 전용횟수에서 생성되는 공극 갯수가 적게 나타났는데, 이는 박리제의 영향으로 도료표면에 콘크리트가 적게 부착하여 손상을 적게 입은 것으로 판단된다.
- 먼저, PE의 경우는 박리제 도포시 생성되는 공극갯수가 1000개 이하로 전용횟수와 관계없이 무도포보다 일정하게 나타났고, 0.1∼1mm등급은 박리제를 도포시 생성되는 공극의 개수가 저감하는 것으로 나타났고, 1∼3mm등급에서는 박리제의 도포여부와 관계없이 100개 이하로 적게 나타나는 것을 알 수 있었다.
- 먼저, 굳지않은 콘크리트의 특성으로 슬럼프 및 공기량은 표 9와 같이 모두 목표치를 만족하는 것으로 나타났다. 경화 콘크리트의 특성으로 재령 경과에 따른 압축강도는 표 10과 같은데, 특히 1일 재령 압축강도는 측면 거푸집 탈형이 가능한 5MPa를 상회하였고, 28일 압축강도는 28.
- PE의 경우는 초기품질은 우수한 것으로 나타났으나, 전용횟수가 증가할수록 표면조도 값이 상승하는 것으로 나타났는데, 이는 PE코팅재가 반복 전용함으로써 연질인 PE가 손상을 입어 표면품질이 저하한 것으로 분석된다. 박리제의 영향으로 초기 1회 사용 시에는 표면조도 값이 어느 정도 차이가 나타나지만, 전용횟수가 증가할수록 크게 영향이 없는 것으로 밝혀졌다.
- 사진 1은 순수 알루미늄 거푸집을 사용 시 박리제 도포여부에 따른 콘크리트의 표면품질을 나타낸 사진으로 코팅이 되어 지지 않으면 콘크리트의 표면품질이 저하하고, 박리제를 도포할 경우 양호해지는 것으로 나타났다.
- 우선, PE는 박리제를 도포할시 6000개 정도로 저감하는 것을 나타내었다. 또한 UP, EP, EM, PW 모두 박리제를 도포할시 생성되는 공극의 갯수는 저감하는 것으로 나타나 공극갯수를 저감하기 위해서는 박리제를 도포하여야 하는 것으로 판단된다.
- 우선, Plain인 PE의 표면조도 값은 6.2㎛정도 높게 나타났고, 박리제의 영향으로는 약간 저하하는 경향을 보였으나 미미한 것으로 나타났다.UP의 경우는 표면코팅재의 기포혼입 특성에 기인하여 다른 표면코팅재보다 가장 큰 표면조도 값을 나타내었는데, UP의 경우는 실생활에 많이 사용되어지고는 있지만 제2의 경화체를 첨가하여하고 높은 온도에서 경화시켜야하는 단점이 있어 알루미늄 거푸집 표면코팅재로 사용하기에는 부 적합한 것으로 판단된다.
- 전반적으로, 전용횟수가 증가함에 따라 콘크리트의 표면품질이 저하하는 경향을 보이고 있고, 또한 각각의 변수에서 박리제의 영향은 어느 정도 있는 것으로 나타났다.
후속연구
- 이상의 결과는 실험적으로 검토한 것으로 실구조체에도 동일하게 적용될 수 있는지는 이 연구의 제약점이 된다. 따라서 향후의 과제로서는 실구조체 적용시의 품질특성 및 경제성 분석 등 실용화와 관련된 연구를 계속하고자 한다.
- 이상의 결과는 실험적으로 검토한 것으로 실구조체에도 동일하게 적용될 수 있는지는 이 연구의 제약점이 된다. 따라서 향후의 과제로서는 실구조체 적용시의 품질특성 및 경제성 분석 등 실용화와 관련된 연구를 계속하고자 한다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.