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CNT 첨가량에 따른 시멘트의 역학성능 및 미세구조의 영향
Effects of CNT Additions on Mechanical Properties and Microstructures of Cement 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.21 no.6, 2017년, pp.162 - 168  

오성우 ((재)한국건설생활환경시험연구원 건설기술연구센터) ,  오경석 ((재)한국건설생활환경시험연구원 건설기술연구센터) ,  정상화 ((재)한국건설생활환경시험연구원 건설기술연구센터) ,  정원석 (경희대학교 토목공학과) ,  유성원 (가천대학교 토목환경공학과)

초록
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탄소나노튜브는 고강도, 고내구성 콘크리트의 생산을 위한 새로운 재료 중 하나로 여겨지며, 많은 연구자들에 의하여 연구되고 있다. 탁월한 열전도도는 향후 자가발열 콘크리트의 개발에 필수적이며, 이 연구에서는 다양한 목적을 갖는 콘크리트의 개발을 위한 역학적 특성 및 미세구조 분석을 실시하였다. CNT 첨가량은 시멘트 중량대비 0.115, 0.23, 0.46wt%로 하였다. 압축강도/휨강도 시험은 재령 3, 7, 28일에 실시하였으며, 공극률MIP 시험을 통해 실시하였다. CNT 분산성 및 수화생성물 분석을 위하여, SEM 분석열분석을 실시하였다. 그 결과, CNT 첨가에 따른 역학성능은 다소 감소하는 경향을 나타내었으나, 0.115wt% 첨가한 경우 플레인 배합과 동등 수준의 결과를 확인할 수 있었다. 향후, 기존 콘크리트와 동일한 역학성능을 보유한 CNT 첨가 배합의 개발을 통한 발열성능 확보가 가능할 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Carbon nanotube(CNT) is one of the promising construction materials to produce concrete with high strength and durability by adding in the concrete mixtures from various researches. Also, its superior heat conductivity can be one of the options to develop self-heating concrete. In this research, the...

주제어

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문제 정의

  • 하지만 Fig. 1의 연구용 시멘트의 XRD 정성분석 결과에서 나타내는 바와 같이 CaCO3 및 SiO2 등의 혼합재 및 불순물이 첨가되지 않았으며, 이로 인한 시멘트 역학성능 및 미세구조분석 시 신뢰성 있는 결과를 얻기 위하여 사용되었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
CNT를 첨가한 시멘트계 복합체의 장점은? 위의 역학적 성능 이외에, CNT의 높은 열전도도 특성을 활용한 시멘트계 복합체를 활용한 콘크리트 개발에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. CNT 첨가 시, 기존 OPC 대비 발열성능이 우수한 것으로 평가되고 있으며, 국내 일부 연구자들에 의하여, 0.125 wt% CNT 첨가 시 OPC 대비 20배 이상 우수한 발열성능을 나타내는 것으로 알려졌다(Lee et al., 2017).
시멘트의 구성은? 시멘트는 콘크리트의 주성분으로, 주요광물로 Calcium silicate(C3S, C2S) 및 Calcium aluminate(C3A)로 구성되어 있다. 이는 물과 반응하여 C-S-H 또는 Ca(OH)2 등의 수화생성물을 만들어 내며(Cho et al.
CNT의 특성은? CNT는 강재보다 100배 이상의 인장강도와 1 TPa의 탄성계수를 가지고 있으며, 파단변형률은 280%에 이른다고 알려져 있다(Wong et al., 1997; Yu et al.
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참고문헌 (20)

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  10. Kim, S. K., Kwark, J. W., Kwahk, I. J., Choi, E. S., and Lee, J. W. (2014), Study into Mortar Quality Mixed with CNT, The Korea Institute For Structural Maintenance and Inspection, 18(1), 238-241. 

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  17. Wong, E. W., Sheehan, P. E., and Lieber, C. M. (1997), Nanobeam mechanics: elasticity, strength, and toughness of nanorods and nanotubes, Science, 277, 1971-1975. 

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  19. Xun, Y. and Eil, K. (2009), Carbon nanotube/cement Composite with piezoresistive properties. Smart Mater Structures, 18(5), 1-5. 

  20. Yu, M. F., Lourie, O., and Dyer, M. J. (2000), Strength and breaking mechanism of multiwalled carbon nanotubes under tensile load. Science, 287, 637-640. 

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