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OPC의 분말도 및 SO3 함량이 시멘트 광물계 급결제를 사용한 숏크리트 결합재 물성에 미치는 영향
The Effect of Blaine and SO3 Contents of OPC on Shotcrete Binder with Calcium Aluminate Accelerator 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.24 no.2, 2020년, pp.78 - 85  

강봉희 (아세아시멘트 기술연구소 연구실) ,  김규용 (충남대학교 건축공학과) ,  최재원 (아세아시멘트) ,  구경모 (아세아시멘트) ,  황봉춘 (유니온 연구소)

초록
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숏크리트용 콘크리트는 일반적으로 1종 보통 포틀랜드시멘트(이하 OPC)를 100% 사용한 레미콘 제품에 현장에서 별도로 숏크리트용 급결제를 약 5% 혼합하는 방식으로 사용된다. 본 연구에서는 국내에서 사용률이 높은 시멘트 광물계 급결제(calcium aluminate)를 사용한 숏크리트용 결합재로서 OPC의 분말도 및 SO3 함량이 모르타르 관입저항 및 압축강도, 페이스트 수화물 및 공극구조에 미치는 영향을 시험 및 분석하여 재령별 수화물의 생성량과 공극구조가 숏크리트의 모르타르 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 향후 숏크리트용 결합재로서 최적화된 OPC를 제조하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Shotcrete concrete is generally used in the form of ready-mixed concrete products using type I ordinary portland cement(hereinafter referred to as OPC) and about 5% of accelerator mixed separately in the field. In this study, we tested the effect of OPC fineness and SO3 content on a penetration resi...

주제어

표/그림 (14)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 OPC의 분말도(Blaine) 및 SO3 함량 변화가 CA계 급결제를 사용(5%)한 숏크리트 결합재의 성능에 미치는 영향을 확인하기 위해 모르타르 성능 시험(관입저항, 압축 강도) 및 페이스트 수화물 분석을 실시하였으며, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
  • 이러한 시멘트의 반응 특성들을 바탕으로 CA계 급결제에 최적화된 결합재를 도출하고자 연구를 진행하였으며, 그 중 본 논문에서는 OPC의 분말도(Blaine) 및 SO3 함량 변화가 CA계 급결제를 사용한 숏크리트의 성능에 미치는 영향을 검토하고자 하였다. 이를 위해 주요 요인에 따른 숏크리트의 응결시간 (관입저항) 및 압축강도 특성을 확인하고, 수화반응 후 재령별 XRD 및 미세구조 분석을 진행하여 숏크리트에 적합한 OPC의 분말도 및 SO3 함량 최적범위를 도출하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
분사식 콘크리트이란 무엇인가? 뿜칠 콘크리트, 혹은 분사식 콘크리트(sprayed concrete)란 거푸집 없이 전용 장비를 사용해 모르타르 또는 콘크리트를 압축공기로 시공 면에 뿜어 붙이는 방식으로 사용되는 콘크리트를 말하며, 흔히 숏크리트(shotcrete)라고 불리고 있다.
숏크리트에 사용되는 결합재가 CA와 혼합되어 나타나는 기대효과는 무엇인가? 한편, 숏크리트에 사용되는 결합재로는 일반적으로 OPC 가 사용되고 있다. OPC와 CA가 혼합되면, OPC와 CA의 혼합비에 따라 나타나는 영향의 수준이 다르기는 하나(Robson, 1952), 다량의 OPC에 소량의 CA를 혼합한 경우에는 OPC의 상대적으로 느린 응결 특성을 CA가 보완하며, OPC는 CA의 응결을 더욱 촉진하고 장기강도의 저하를 제어함으로써, 두 재료간의 상호 단점을 상쇄하는 긍정적 효과를 나타낸다고 평가되고 있다. 또한 OPC내 수화반응을 제어하기 위해 첨가되는 석고(CaSO4.
숏크리트에 사용되는 급결제는 어떻게 구분되는가? 숏크리트에 사용되는 급결제는 주성분에 따라 alkali free계, alkaline계, silicate계 및 시멘트 광물계 등으로 구분할 수 있다(Nakagawa and Hirana, 1982; Kim et al., 2008).
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참고문헌 (15)

  1. Nakagawa. A., Hirana, K. (1982) Accelerators, Cement and Concrete, 427, 95-100. 

  2. Paglia, C., Wombacher, F., Bohni, H., (2001) The influence of alkali-free and alkaline shotcrete accelerators within cement systems: I. Characterization of the setting behavior, Cement and Concrete Research, 31(6), 913-918. 

  3. Belie, N., Grosse, C. U., Kurz, J., Reinhardt, H.W., (2005) Ultrasound monitoring of the influence of different accelerating admixtures and cement types for shotcrete on setting and hardening behaviour, Cement and Concrete Research, 35(11), 2087-2094. 

  4. Kim. S. M., Shin. J. Y., Ma, S. J., Nam, G. W., Kim. K. H., (2008) An experimental study on performance of concrete with constituent materials of shotcrete, J. of Korean Tunn. Undergr. Sp. Assoc., 10(1), 59-68 (In Korean). 

  5. Lea, F. M., (1971), The chemistry of Cement and Concrete, 3rd Ed., Chemical Publishing Co. 

  6. Ghosh, S. N., (1991), Cement and Concrete Science & Technology, 1, 1. Thomas Telford. 

  7. Robson, J. D., (1952) Characteristics and applications of mixtures of portland cement and high-alumina cements, Chemistry and Industry, 1, 2-7. 

  8. Kurdowski, W., (2014), Cement and Concrete Chemistry, Springer Science & Business. 

  9. Kirca, O., (2006) Temperature effect on calcium aluminate cement based composite binders, Ankara:Middle East Technical University. 

  10. Saout, G., Lothenbach, B., Hori, A., (2012) Hydration mechanism of quick hardening cement based on OPC blended with an amorphous calcium aluminate. 18th Internationale Baustofftagung (IBAUSIL) Weimar, 474-481. 

  11. Mindess, S., Young, J. F., Darwin, D., (2003) Concrete 2nd Ed., Technical Documents. 

  12. Kim, J. Y., Yum, S. K., Yoo, D. W., Choi, H. K., (2010) A Study on Properties of High Blaine Slag Cement for Shotcrete, Journal of the Korean Ceramic Society, 47(5), 357-364 (In Korean). 

  13. Kim, H. W., Moon, H., Kim, J. H., Chung, C. W., (2014) Influences of Slag Replacement on the Properties of Shotcrete Using a Slurry-Type Set Accelerator, Journal of Korea Institute of Building Construction, 14(5), 389-396 (In Korean). 

  14. Watanabe, Y., (1995) Cement admixture and cement composition (making use of the same), Korean Patent 1995-0007707. 

  15. You, S. H., Shin, K. J., Kim, Y. Y., (2012) Influence of Blast Furnace Slag and Anhydrite on Strength of Shotcrete, Journal of the Korea Concrete Institute, 24(1), 87-95 (In Korean). 

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