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문제 정의
이에 본 연구에서는 시멘트 물성 중 응결에영향을 미치는 중요한 인자 (S03 량, 석고종류, Blaine값, 혼합재량)에 대한 조정을 통해 콘크리트 배합실험을 함으로써 시멘트 물성변화가 블리딩에 미치는 영향을 파악하고자 함.
제안 방법
시멘트 물성이 블리딩에 미치는 영향정도를알아보기 위해 표10의 항목들에 대해 회귀식을이용 상관계수를 확인해 보았다..
콘크리트 배합은 블리딩의 변별력을 높이기위해 유동성이 높은 Slump 21cm를 기준으로표6와 같이 배합을 설계하였다.
대상 데이터
이때 사용된 크링카는 시멘트 편차를 최소화하기위해 동일한 라인에서 제조된 크링카를 사용하였고 시험에 필요한 시멘트는 단독 운영이 가능한 시멘트 밀 1기를 선정하여 석고 조정, 혼합재(Slag, L-Slag) 조정등을 함으로써 시험 편차를 최소화 하도록 하였음.
이론/모형
규정에 의거 실시함. 공기량 및 단위용적중량은 KS F 2421 및 2409의 규정에 따라 실시하였다.
또한, 블리딩 시험은 KS F 2414에 의거 실시하였으며, 블리딩량 및 블리딩률은 다음 식으로 구하였다.
실험은 각 시멘트에 대해 동일한 콘크리트 재료와 배합을 실시하였으며 이때 콘크리트의 혼합은 강제식 팬 믹서를 사용하여 혼합하였고 굳지않은 콘크리트의 실험으로 슬럼프는 KS F 2402 규정에 의거 실시함. 공기량 및 단위용적중량은 KS F 2421 및 2409의 규정에 따라 실시하였다.
탈수된 석고 1g에 물 50ml에 각 1분 10분 30 분, 60분간 용해 시키고 이를 여과지 (NO.5B DllOmm)를 사용하여 걸러진 여액을 KS 1.9003에 준하여 석고의 용해도를 측정함.
2) Blaine과 블리딩률과는 그림 13에서 보듯이 -0.75로 강한 음의 상관관계가 있으며 그림 14의초결과 블리딩률과의 관계에서는 0.69로써 양의 상관성임이 있음을 보이고 있다.
2) 일정이상 수준의 높은 Blainee 시멘트 비표면적의 증가로 응결을 단축시킴으로써 블리딩 감소에 가장 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.
3) 중화석고와 탈황석고 비교시험에서는 응결지연에 효과가 있는 것으로 알려진 중화석고가탈황석고에 비해 오히려 블리딩률이 적게 나타남. 이는 중화석고가 용해도가 높음으로써응결이 빨라져 블리딩이 줄어든 것으로 판단됨.
4) 혼합재 변경 시험에서는 L-Slag 사용시 블리딩이 약간 감소함을 보였으나 혼합재 변경에 따른영향으로 보기에는 미비한 것으로 판단됨.
5) 이외 시멘트 응결에 영향을 미치는 인자와블리딩률과의 관계를 회귀식에 의거 분석한결과 Blaine, 초결시간, 간이 유동성이 상관계수 0.68 ~ 0.7수준으로 상관이 있는 것으로나타남.
6) 수화열이 초기에 일정이상 높을 경우 블리딩 감소 정도를 예측할 수 있으나 그 외 낮은 범위에서는 수화열 측정을 통해 블리딩정도를 확인하기는 어려운 것으로 파악됨.
Blaine 별 블리딩 시험에서는 3350-20.8%, 3500-18.8%, 3650-16.7%으로 나타나 Blaine이높을수록 블리딩률이 2% 수준 정도로 감소하는것으로 그림 5에서와 같이 나타났으며 이는 표7 와 같이 Blaine이 올라갈수록 중간입도가 작아지고 미분이 증가함으로써 시멘트 비표면적이 증가하여 시멘트 수화가 빨라짐으로써 응결시간이짧아지는 영향에 따른 것으로 판단됨.
그 결과 그림 17와 같이 초기 피크값이 높은 (3.5C足/g이상) Blaine3650의 경우에는 블리딩률이 감소하는 것으로 알 수 있었으나 그 외 시험에서는 별다른 연관을 보이지 않아 수화열이 일정범위 이상이면 블리딩 감소와 연관이 있으나그 외 경우에는 별다른 연관이 없는 것으로 판단됨.
그 결과와 블리딩률과의 상관성을 나타내는 상관계수는 0.68로 나타나 시멘트 간이 유동성과 블리딩률이 양의 상관관계로 어느 정도 상관성을 보이고 있다.
9% 적게 측정되었으며 동절기 탈황석고를 응결촉진용으로 사용하고 있는 상황에서 의외의 결과로 보임. 시멘트 시험결과에서도 응결이 탈황석고 사용시 지연되는 것으로 보아 석고종류보다 석고별 용해도에 의해 응결에 미치는영향이 더 큰 것으로 판단되어 용해도 시험을실시함.
시멘트 혼합재 비율조정을 통한 블리딩 시험결과 Slag사용시 21.8%, 50:50 사용시 20.8%, L-Slag 사용시 20.9%로 나타났으나 이는 혼합재의 영향보다는 L-Slag 혼합 시멘트가 Blaine 이 약간 높고 비교적 미분쪽으로 위치한 L-Slag 입경의 영향으로 초기 수화가 약간 빨라 블리딩이 적게 나타난 것으로 판단되며, 혼합재에 따른블리딩은 상호 크게 변별력이 없는 것으로 판단됨.
시험결과 중화석고가 탈황석고 보다 용해도가높게 나타났으며 60분이 경과하였을 때 2.1%의차이가 나타남. 석고 물성 중 용해도 차이로 인해 중화석고가 초기 응결이 빠르게 나타났으며이로 인해 블리딩률도 낮게 나타난 것으로 판단됨.
분쇄시 석고가 투입되며 이러한 석고의 양에 따라 응결이 지연된다. 이러한 일반적인 상황과 동 일하게 시험에서도 SO3 2%일때 18.3, 2.2%일때 20.8, 2.4%일때 22.8%로써 그림2와 같이 SO3의 양이 늘수록 응결지연이 나타나고블리딩양도 늘어남을 알 수 있었고 특히, 석고함량 2.4% 일때 가장 많은 블리딩양과 시험30 ~ 50분 사이에 급격한 시멘트 블리딩양이 나타났다.1시간 이후 부 터는 석고의 양에 관계없이 3가지 모두 일정한 비율로 블리딩이 발생함을 알 수 있었다.
표8과 값이 블리딩률이 나타났으나 이전 별도로 시험한 실험 2값은 초결값이 상이하여 비교에서 제외하고 탈황석고와 중화석고 단독 시험한 결과값은 중화석고 사용시 23.9%로 탈황보다 1.9% 적게 측정되었으며 동절기 탈황석고를 응결촉진용으로 사용하고 있는 상황에서 의외의 결과로 보임. 시멘트 시험결과에서도 응결이 탈황석고 사용시 지연되는 것으로 보아 석고종류보다 석고별 용해도에 의해 응결에 미치는영향이 더 큰 것으로 판단되어 용해도 시험을실시함.
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