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
- 최근 주거건축물의 장수명화를 위해 건축물을 내부공간 구성을 벽식구조에서 라멘구조로 변화하면서 경량복합패널의 사용이 증가하는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 염화마그네슘 첨가율에 따른 산화마그네슘 경화체의 공학적 특성을 연구하여 경량복합패널의 표면재로 사용하기 위한 기초적 자료로 사용하고자 한다. 실험결과, 염화마그네슘 첨가량이 증가함에 따라 유동성은 증가되었으며, 공기량은 감소하였고, 초결과 종결은 느려졌다.
- 본 연구에서는 경량벽체 시스템 중 경량복합패널의 표면 재의 현 문제점인 흡수율 및 들뜸현상을 개선하기 위해 기존의 시멘트 기반의 보드가 아닌 염화마그네슘을 첨가하여 만든 산화마그네슘 경화체의 물리 및 역학적 특성을 분석하고 기존 벽체시스템의 문제점을 해결할 수 있는 무시멘트계 친환경 경량복합패널의 표면재로 활용하기위한 기초자료로 사용하고자 한다. 산화마그네슘 경화체의 반응식은 아래 (1)과 같다.
제안 방법
- 길이변화는 40mm×40mm×160mm 몰드에 제작하여 비빔 24시간 후 Tokyo Sokki Kenkyujo의 콘크리트 게이지인 PL-60-11-3L 제품을 부착하여 길이 변화를 측정하였으며, 온도 20±2℃, 상대습도 80±5%에 맞게 양생을 실시하였다.
- 미시구조를 관찰하기 위해 압축강도를 측정한 뒤 (남은) 시편을 채취하여 약 3∼5mm 정도로 만든 다음 SEM을 분석하였다.
- 25이며, 실험요인 및 수준은 Table 2와 같고, 배합은 Table 3과 같다. 본 실험에서는 염화마그네슘을 배합수에 용해한 뒤 첨가하였으며, 용량 18L 모르타르용 강제식 믹서를 사용하여 비빔하였고, 20rpm으로 60초, 30rpm으로 60초, 40rpm으로 60초 총 180초간 비빔한 뒤 토출하여 시험체를 제작하였다. 양생조건으로는 온도 20±2℃, 습도 80±5%의 항온항습조건에서 양생하였으며, 실험항목으로는 유동성, 공기량, 응결시간, 휨강도, 압축강도, 길이변화, 흡수율, SEM(Scanning Electron Microscope) 등으로 총 8항목이다.
- 본 연구는 페이스트 실험으로써, 염화마그네슘 첨가율은 산화마그네슘의 10, 20, 30, 40, 50, 60(wt.%) 등으로 총 6수준으로 실험하였다. W/B는 0.
- 양생조건으로는 온도 20±2℃, 습도 80±5%의 항온항습조건에서 양생하였으며, 실험항목으로는 유동성, 공기량, 응결시간, 휨강도, 압축강도, 길이변화, 흡수율, SEM(Scanning Electron Microscope) 등으로 총 8항목이다.
대상 데이터
- 플레이크(Flake) 형상을 사용하였으며, 색상은 무채색에서 흰색이다. 염화마그네슘의 분자식은 Cl2H12MgO6이며, 시정식은 MgCl2 6H2O의 형태로 이루어져 있고, 공업용제품을 사용하였다.
- 59g/cm3이다. 플레이크(Flake) 형상을 사용하였으며, 색상은 무채색에서 흰색이다. 염화마그네슘의 분자식은 Cl2H12MgO6이며, 시정식은 MgCl2 6H2O의 형태로 이루어져 있고, 공업용제품을 사용하였다.
이론/모형
- 3, 7, 28일의 재령별 경화성상을 측정하기 위하여 휨강도 시험과 압축강도시험은 KS L ISO 679에 의거하여 측정하였으며, 흡수율시험은 KS F 2459에 의거하여 흡수율을 측정하였다. 길이변화는 40mm×40mm×160mm 몰드에 제작하여 비빔 24시간 후 Tokyo Sokki Kenkyujo의 콘크리트 게이지인 PL-60-11-3L 제품을 부착하여 길이 변화를 측정하였으며, 온도 20±2℃, 상대습도 80±5%에 맞게 양생을 실시하였다.
- 미시구조를 관찰하기 위해 압축강도를 측정한 뒤 (남은) 시편을 채취하여 약 3∼5mm 정도로 만든 다음 SEM을 분석하였다. SEM 측정 장비의 모델은 JEOL LTD에서 만든 JSM-6300 모델을 사용하여 10,000배율로 하여 촬영을 실시하였다.
- 시험체의 제작은 KS L ISO 679에 의거하여 휨강도 시험형틀(40mm×40mm×160mm)를 사용하여 시험체를 제작하였으며, 굳지않은 페이스트의 성상을 알아보기 위하여 KS L 5111에 의거하여 Table Flow 시험기를 통하여 유동성을 측정하였다. 공기량은 KS F 2421에 의거하여 측정하였으며, 응결시간측정은 KS L 5103(길모아 침)에 의거하여 초결과 종결을 측정하였다.
- 시험체의 제작은 KS L ISO 679에 의거하여 휨강도 시험형틀(40mm×40mm×160mm)를 사용하여 시험체를 제작하였으며, 굳지않은 페이스트의 성상을 알아보기 위하여 KS L 5111에 의거하여 Table Flow 시험기를 통하여 유동성을 측정하였다.
성능/효과
- 공기량 측정결과, 염화마그네슘의 첨가율이 증가할수록 공기량은 저하되었다. 이중 가장 많은 공기량을 가진 것은 염화마그네슘 첨가율 10%이며, 다음으로 20, 30, 40, 50, 60(%) 등의 순서로 나타났다.
- 본 연구에서는 염화마그네슘 첨가율에 따른 산화마그네슘 경화체의 물리 및 역학적 특성은 다음과 같다. 굳지 않은 페이스트의 공기량 측정결과, 염화마그네슘의 첨가율이 증가하에 따라 공기량이 감소하였으며, 유동성 측정결과에서는 염화마그네슘 첨가율이 증가함에 따라 유동성은 증가하였고, 응결시간 측정결과, 염화마그네슘의 첨가율이 증가함에 따라 초결과 종결이 느려지는 경향을 나타내었다. 굳은 페이스트의 휨강도와 압축강도에서는 염화마그네슘 첨가율 40%까지 강도가 상승하였으며, 50%이상 첨가시에는 강도가 저하되었다.
- 휨강도와 압축강도에서는 염화마그네슘 첨가율 40%의 시험체가 가장 높은 강도를 발현하였으며, 흡수율의 경우 염화마그네슘 첨가율 20%의 시험체가 가장 낮은 흡수율을 나타내었다. 길이변화에서는 염화마그네슘 첨가율이 증가함에 따라 팽창양이 증가하는 경향을 나타내었으며, 미시구조를 관찰한 결과 바늘형상의 수화생성물을 볼 수 있었다. 이 수화생성물이 광물성 섬유조직 형태를 가지고 있어 높은 휨강도를 발현한 것으로 판단되며, 또한 팽창의 원인으로 판단된다.
- 또한 미시구조를 통하여 높은 휨강도를 나타낸 것에 대한 원인으로 바늘형상의 수화생성물이 광물성 섬유조직을 가지고 있어 매우 높은 휨강도를 발현한 것으로 판단되며 이 형태를 제올라이트, 에트린자이트와 매우 흡사한 형태를 가진 것을 볼 수 있었다.
- 따라서 본 연구의 산화마그네슘 경화체는 경량복합패널 표면재로서 활용가능성을 가지고 있다. 또한 시멘트보다 비교적 고가인 염화마그네슘의 첨가량을 최소와 하며, 흡수율이 가장 낮고 비교적 높은 휨강도와 압축강도를 나타낸 염화마그네슘 첨가율 20%가 적정 첨가율인 것으로 판단된다.
- 본 연구에서는 산화마그네슘 경화체에 염화마그네슘 첨가율이 미치는 길이변화특성을 측정한 결과, 모든 시험체에서 팽창하는 것을 볼 수 있었다. 가장 큰 팽창을 한 것은 염화마그네슘을 60%첨가한 시험체이며, 다음으로는 50 > 40 > 30 > 20 > 10(%) 의 순서로 나타났다.
- 흡수율 측정결과, 염화마그네슘 첨가율 20%의 시험체가 가장 낮은 흡수율을 나타내었으며, 길이변화시험에서는 염화마그네슘의 첨가율이 증가함에 따라 팽창이 증가되는 경향을 나타내었다. 산화마그네슘 경화체의 미시구조 분석결과, 바늘형상의 수화생성물이 생성되는 것을 관찰할 수 있었다.
- 따라서 본 연구에서는 염화마그네슘 첨가율에 따른 산화마그네슘 경화체의 공학적 특성을 연구하여 경량복합패널의 표면재로 사용하기 위한 기초적 자료로 사용하고자 한다. 실험결과, 염화마그네슘 첨가량이 증가함에 따라 유동성은 증가되었으며, 공기량은 감소하였고, 초결과 종결은 느려졌다. 휨강도와 압축강도에서는 염화마그네슘 첨가율 40%의 시험체가 가장 높은 강도를 발현하였으며, 흡수율의 경우 염화마그네슘 첨가율 20%의 시험체가 가장 낮은 흡수율을 나타내었다.
- 압축강도 시험결과, 염화마그네슘의 첨가율이 40%의 경우 재령 28일에서 61MPa로 가장 높은 압축강도를 나타냈으며, 다음으로 염화마그네슘 첨가율 30 > 20 > 50 > 10> 60(%)등의 순서로 나타났다.
- 실험결과, 염화마그네슘 첨가량이 증가함에 따라 유동성은 증가되었으며, 공기량은 감소하였고, 초결과 종결은 느려졌다. 휨강도와 압축강도에서는 염화마그네슘 첨가율 40%의 시험체가 가장 높은 강도를 발현하였으며, 흡수율의 경우 염화마그네슘 첨가율 20%의 시험체가 가장 낮은 흡수율을 나타내었다. 길이변화에서는 염화마그네슘 첨가율이 증가함에 따라 팽창양이 증가하는 경향을 나타내었으며, 미시구조를 관찰한 결과 바늘형상의 수화생성물을 볼 수 있었다.
- 굳은 페이스트의 휨강도와 압축강도에서는 염화마그네슘 첨가율 40%까지 강도가 상승하였으며, 50%이상 첨가시에는 강도가 저하되었다. 흡수율 측정결과, 염화마그네슘 첨가율 20%의 시험체가 가장 낮은 흡수율을 나타내었으며, 길이변화시험에서는 염화마그네슘의 첨가율이 증가함에 따라 팽창이 증가되는 경향을 나타내었다. 산화마그네슘 경화체의 미시구조 분석결과, 바늘형상의 수화생성물이 생성되는 것을 관찰할 수 있었다.
-
3.5 흡수율
흡수율시험결과, 염화마그네슘 첨가율 10%를 제외하고 20%이상 첨가시에는 흡수율이 증가하는 경향을 나타냈다. 염화마그네슘 첨가율 10%의 경우 다른 시험체들보다 높은 흡수율을 나타낸 것은 공기량시험 결과 20%라는 매우 많은 공기량을 나타냄으로 인하여 산화마그네슘 경화체가 경화하면서 그 공극을 다 메꾸지 못하여 흡수율이 증가한 것으로 사료된다.
후속연구
- 현대의 소비자들은 자신만의 개성과 생활패턴에 맞추어 자신이 원하는 내부공간을 가지고 싶어 하였으나, 기존 벽식구조에서는 불가능 하였다. 그러나 라멘구조에서는 개인적인 내부공간을 손쉽게 변경할 수 있는 장점이 있어 향후 라멘구조의 시공은 더욱더 증가될 것이다. 내부공간의 다변성을 추구하는 소비자들로 인하여 경량패널의 사용이 증가하고 있으며 앞으로 더욱 증가될 것으로 예상되고 있다.
- 기존의 시멘트 보드의 경우 20%이상의 높은 흡수율을 가지고 있으며, 휨강도는 10~15MPa 정도이다. 따라서 본 연구의 산화마그네슘 경화체는 경량복합패널 표면재로서 활용가능성을 가지고 있다. 또한 시멘트보다 비교적 고가인 염화마그네슘의 첨가량을 최소와 하며, 흡수율이 가장 낮고 비교적 높은 휨강도와 압축강도를 나타낸 염화마그네슘 첨가율 20%가 적정 첨가율인 것으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.