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구체방수제가 혼입된 시멘트 경화체의 방수 메카니즘
Waterproofing Mechanism of Hardened Cement Paste with Waterproofing Materials 원문보기

한국세라믹학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society, v.50 no.1, 2013년, pp.25 - 30  

강현주 (강원대학교 삼척캠퍼스 화학공학연구소) ,  송명신 (강원대학교 삼척캠퍼스 화학공학연구소) ,  박종헌 (강원대학교 삼척캠퍼스 화학공학과) ,  전세훈 (강원대학교 삼척캠퍼스 화학공학과) ,  이성현 (강원대학교 삼척캠퍼스 화학공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The pore volume of hardened cement with waterproofing materials is lower compared to that of hardened cement without waterproofing materials. Thus, fewer gaps will appear by means of chemical reactions between $Ca^{2+}$ ions in hardened cement and water, solutes, and other ions. Due to th...

주제어

#Water proofing materials   #Permeability   #Osmotic pressure   #Hydration   #Pore  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 시멘트 경화체에 대한 삼투압과 공극을 중심으로 구체방수제에 의한 시멘트 경화체의 방수 메카니즘을 해석하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
구체방수제의 기본 메카니즘은 무엇인가? 일반적으로 콘크리트에 혼입되어 방수 성능을 나타내는 구체방수제의 기본 메카니즘은 시멘트 자체가 경화되면서 생성되는 Ca, Mg, Na, K ion 등의 유리 이온과의 화학적인 반응을 통하여, 콘크리트 내부공극을 충전시켜 안정화시키는 메카니즘, 시멘트의 수화반응을 촉진시켜서 겔타입 수화물이 시멘트 경화체의 공극을 조기에 충진 시켜 치밀화시키는 메카니즘4), 시멘트의 수화반응5,6)에 의해서 생성되는 가용성 물질과 화학적으로 결합하여 불용성염을 형성함으로서 외부로부터 침투되는 수분이 공극에 잔류할 수 없도록 하는 메카니즘 등, 주로 다공질의 시멘트 경화체 중의 공극량을 최소화시키거나, 불용성 염을 생성하는 메카니즘으로 구분할 수 있다. 이러한 이론을 기본으로 하는 콘크리트 구조체의 수밀성에 대한 지표는 콘크리트 구조체의 흡수율 및/또는 투수율 등으로 해석하는 것이 일반적인 방법이나, 이러한 방법은 단순하게 콘크리트 구조체에 대한 물의 침투 또는 흡수를 기준으로 해석하고 있기 때문에 상기와 같은 시멘트계 경화 체의 공극 특성의 변화에 대한 수밀성 메카니즘의 해석으로는 부족하다.
콘크리트가 시멘트계 재료의 방수성능과 수밀성의 향상에 대해 필요성이 대두되는 이유는 무엇인가? 콘크리트는 다공성의 시멘트계 재료로써 미세공극을 통하여 유해한 기체나 액체 등의 침투 확산으로 인해 염해 또는 중성화와 같은 피해에 쉽게 노출되어 있으므로 시멘트계 재료의 방수성능과 수밀성의 향상에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이와 같은 방수 성능과 수밀성의 발현을 위하여 콘크리트에 혼입하여 사용되는 방수제를 구체 방수제라 하며, 구체방수제를 사용하여 시멘트 경화체 내부의 미세공극을 치밀하게 충전함으로써 방수성능과 수밀성을 향상시켜 유해한 물질의 침투를 억제하여 콘크리트의 내구성을 확보하고자 하는 다양한 구체방수제 관련 연구가 진행되고 있다.
시멘트 경화체의 방수 성능 검사에서 공극의 크기가 몇nm이하일 경우 방수 기능이 향상되는가? 그러나 시멘트 경화체 내부의 공극의 크기가 1 nm 이하의 공극은 시멘트 경화체의 방수 성능에 영향을 미치지 않는 것으로 판단 되며, 방수성능에 대한 공극의 크기는 10 nm 이상의 pore 가 적을수록 방수성능이 우수해진다고 할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 동일한 공극의 량이 존재한다 하더라도 공극의 크기를 1 nm 이하로 제어할 수 있다면 방수 기능이 향상될 것으로 판단된다.
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참고문헌 (6)

  1. K. S. Bae, "A Study on Relationship Between Osmosis by Semi-permeability to NaCl Solution and Pore Structure of Cement Mortar(in Korean)," J. Arch. Inst., 22 [1] 103-10 (2006). 

  2. D. McConnell, R. C. Mielenz, W. Y. Holland, and K. T. Greene, "Cement-Aggregate Reaction in Concrete," J. Am. Concr. Inst., 44 [3] 93-128 (1947). 

  3. M. Gnter and H. K Hilsdorf, "Influence of Physical and Chemical Interactions Between a Concrete Substrate and Organic Surface Coatings on Bond Strength," pp. 161-874, Durability of Non-Metallic Inorganic Building Materials, Proceeding of International RILEM Workshop, Germany, 1988. 

  4. S. T. Lee and S. H. Lee, "Mechanical Properties and Durability of Cement Concrete Incorporating Silica Fume(in Korean)," J. Kor. Ceram. Soc., 47 [5] 412-8 (2010). 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. J. K. Lee, Y. S. Chu, and H. Song, "Effect of Limestone Powder on Hydration of $C_{3}A-CaSO_{4}{\cdot}2H_{2}O$ System(in Korean)," J. Kor. Ceram. Soc., 48 [6] 584-8 (2011). 

    원문보기 상세보기 crossref

  6. D. H. Kim and T. W. Song, "Synthesis of Pure and Porous $C_{3}A-CaSO_{4}{\cdot}2H_{2}O$ Clinker by Burning of Hydrates(in Korean)," J. Kor. Ceram. Soc., 47 [5] 401-6 (2010). 

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