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[국내논문] Multiple Light Scattering 분석법을 이용한 천연수경성석회의 초기경화 거동
Early Hardening Behavior of Natural Hydraulic Lime Paste by Multiple Light Scattering Analysis 원문보기

資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling, v.26 no.1, 2017년, pp.43 - 50  

문기연 (한국석회석신소재연구소 연구개발실) ,  조계홍 (한국석회석신소재연구소 연구개발실) ,  조진상 (한국석회석신소재연구소 연구개발실) ,  홍창우 (한국교통대학교 토목공학과)

초록
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본 연구에서는 무기질 첨가재를 혼합한 천연수경성석회의 초기경화 거동분석을 위해 multiple light scattering 분석법을 이용하였다. 자체 제조한 천연수경성석회의 물성향상을 위해 고로수쇄슬래그 및 3종류의 석고를 혼합비에 따라 혼합하였으며 물-고체비 0.6으로 페이스트를 제조하였다. 제조한 페이스트를 이용하여 원통형의 용기에 일정량을 담아 장비(Turbiscan LAB, Formulaction)에 장입하여 분석을 실시하였다. 페이스트로부터의 backscattering flux(BS, %)는 $23^{\circ}C$의 온도에서 분석용기 전체높이(55 mm)에 대해 24시간 동안 10분 간격으로 측정되었다. 모든 시료에서 전체적으로 BS는 시간경과에 따라서 증가하는 경향성을 보였다. 고로수쇄슬래그와 석고를 첨가함에 따라서 시간에 따른 BS의 증가 속도는 0.02에서 0.38 BS %/hour 까지 증가하였다. 반수석고를 혼합하였을 경우 가장 높은 backscattering flux와 BS의 증가속도를 보였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the present study, the multiple light scattering method was used for analysis of early hardening behavior of natural hydraulic lime (NHL) containing inorganic additives. In order to improve the properties of self-manufactured NHL, blast furnace slag and three types of gypsum were mixed with mixin...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • NHL의 초기경화에 대한 특성은 주로 점도측정 및 응결시험 등의 방법으로 연구되어 왔다. 이러한 분석법은 경화가 진행되고 있는 재료의 미세구조를 실시간으로 모니터링 하는데 한계가 있어 본 연구에서는 multiple light scattering(이하MLS라 칭함) 분석법이 적용된 Turbiscan LAB 장비를활용하여 NHL의 초기경화 거동을 조사해 보고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유럽에서 NHL의 품질특성을 규정하는 주요 요소는? 또한, 사용하는 용도에 따라 응결 및 강도특성 개선을 위한 무기질 혼화재를 첨가하여 사용하기도 한다. 유럽에서는 NHL의 구성성분에 따라 종류를 구분하고 있으며 그 종류에 따라서 응결, 압축강도, 안정도, 수분함량 등 부합되어야하는 품질특성을 규정하고 있다1). 이러한 특성은 수경성석회의 구성성분과 첨가되는 혼화재의 종류에 따라 다르게 나타나며 이를 분석하기 위한 다양한 방법이 여러 연구자들에 의해 보고되어 왔다2-5).
수경성석회의 미세구조 분석법은 어떤 것들이 있는가? 수경성석회는 수경성 및 기경성을 동시에 발현시키는 재료로서 일정시간이 지나 경화된 이후의 미세구조 분석으로 물리적 특성을 유추하여 해석할 수 있다. 대표적인 방법으로X선 회절분석, 시차주사열량계분석, 전자현미경 분석 등이 있다. 이와 같은 기기분석을 통해 생성되는 광물상의 함량 및 종류와 시간에 따른 생성속도 그리고 경화체 조직변화를 관찰 할 수 있으며 분석 결과를 토대로 발현되는 압축강도, 휨강도 특성 등과 장기적인내구성을 예측할 수 있다.
천연수경성석회는 무엇인가? 천연수경성석회(Natural Hydraulic Lime, 이하 NHL로 칭함)는 Ca(OH)2를 주성분으로 하는 응결경화 재료로서 제조 형태에 따라서 시멘트 광물상인 C2S, C3S및 C3A 등을 함유시킬 수 있다. 또한, 사용하는 용도에 따라 응결 및 강도특성 개선을 위한 무기질 혼화재를 첨가하여 사용하기도 한다.
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참고문헌 (12)

  1. BS EN 495-1:2015, Building lime - Part 1 : Definitions, specifications and conformity criteria 

  2. El-Shimy, E. et al., 2000 : Physico-chemical and thermal characteristics of lime-silica fume pastes, J. Therm. Anal. Calorim., 60, pp549-556. 

  3. Amer, A. A., 1998 : Thermal analysis of hydrated fly ashlime pastes, J. Therm. Anal., 54, pp837-843. 

  4. Bakolas, A. et al., 2006 : Evaluation of pozzolanic activity and physico-mechanical characteristics in metakaolin-lime pastes, J. Therm. Anal. Calorim., 84, pp157-163. 

  5. Tydlitat, V. et al., 2015 : Application of isothermal calorimetry and thermal analysis for the investigation of calcined gypsum-lime-metakaolin-water system, J. Therm. Anal. Calorim., 122, pp115-122. 

  6. Pesce, G. L. et al., 2014 : Monitoring hydration in limemetakaolin composites using electrochemical impedance spectroscopy and nuclear magnetic resonance spectroscopy, Clay Miner., 49, pp341-358. 

  7. Frias, M. et al., 2013 : Evolution of mineralogical phases by $^{27}Al$ and $^{29}Si$ NMR in $MK-Ca(OH)_2$ system cured at $60^{\circ}C$ , J. Am. Ceram. Soc., 96, pp2306-2310. 

  8. Mengual, O. et al., 1999 : TURBISCAN MA 2000: multiple light scattering measurement for concentrated emulsion and suspension instability analysis, Talanta, 50(2), pp445-456. 

  9. Mengual, O. et al., 1999 : Characterization of instability of concentrated dispersions by a new optical analyser: the TURBISCAN MA 1000, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 152(1-2), pp111-123. 

  10. Ki-Yeon, M. et al., 2015 : Effect of gypsum on hydration properties of natural hydraulic lime, J. of Korean Inst. of Resources Recycling, 24(1), pp12-20. 

  11. Hee-Sup, C. et al., 2009 : A experimental study on the ready-mixed shotcete using granulated blast furnace slag, Journal of Korean Geotechnical Society, 25(6), pp31-45. 

  12. Jong-Tac, P. et al., 2009 : Experimental study on the material characteristics of slag cement with various phosphogypsum materials, Journal of the Korea Concrete Institute, 21(6), pp729-735. 

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