[논문]중공 유리 마이크로스피어를 활용한 경량 소재 개발

이난경; 문주혁

doi:10.12652/ksce.2022.42.4.0449

중공 유리 마이크로스피어를 활용한 경량 소재 개발
Development of a Lightweight Construction Material Using Hollow Glass Microspheres 원문보기

KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research = 대한토목학회논문집, v.42 no.4, 2022년, pp.449 - 455

이난경 (서울대학교 건설환경공학부) , 문주혁 (서울대학교 건설환경공학부)

초록
AI-Helper

콘크리트는 가장 많이 사용되는 건설재료이다. 콘크리트의 비교적 높은 자중은 압축강도 발현과 수축저항성에서 이점을 갖지만, 초장대교량이나 초고층빌딩에 적용되기에는 구조물 자체의 무게가 큰 폭으로 증가하게 되어 거대 구조물의 형상을 제약하는 조건이 되기도 한다. 이러한 문제를 해결하고자, 경량골재를 사용하는 경량 콘크리트 개발이 많이 진행되어 왔으나, 경량 골재의 경우 다공질 구조로 인해 자체 강도가 작기 때문에, 일반적으로 경량 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해서 낮은 강도를 가지게 된다. 본 연구에서는 기존의 경량 콘크리트의 한계점을 극복한 경량을 유지하면서 고강도를 만족시키는 건설재료를 개발하고자 하였다. 중공 유리 마이크로스피어를 낮은 물-시멘비율의 매트릭스에 다량으로 사용하는 방법을 적용해 보았으며, 네 가지 다른 종류의 마이크로스피어를 사용하여 그 적용성을 살펴보았다. 실험결과, 마이크로스피어의 종류와 관계 없이 밀도 1.7 g/cm³를 유지하면서 압축강도 60 MPa와 80 MPa를 각각 상온양생과 고온양생 조건에서 만족하는 것을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Concrete is the most widely used construction material. The heavy self-weight of concrete may offer an advantage when developing high compressive strength and good dimensional stability. However, it is limited in the construction of super-long bridges or very high skyscrapers owing to the substantially increased self-weight of the structure. For developing lightweight concrete, various lightweight aggregates have typically been utilized. However, due to the porous characteristics of lightweight aggregates, the strength at the composite level is generally decreased. To overcome this intrinsic limitation, this study aims to develop a construction material that satisfies both lightweight and high strength requirements. The developed cementitious composite was manufactured based on a high volume usage of hollow glass microspheres in a matrix with a low water-to-cement ratio. Regardless of the tested hollow glass microspheres from among four different types, compressive strength outcomes of more than 60 MPa and 80 MPa with a density of 1.7 g/cm3 were experimentally confirmed under ambient and high-temperature curing, respectively.

주제어

표/그림 (7)

표 Table 1. Properties of the Hollow Glass Microspheres
표 Table 2. Oxide Composition of the Raw Materials
표 Table 3. Mix Proportions of the Specimens (wt %)
그림 Fig. 1. Mechanical Properties of Specimens: (a) Compressive Strength Under Ambient Curing, (b) Compressive Strength Under High-Temperature Curing, and (c) Compressive Strength-Density Relationships of All Specimens
그림 Fig. 2. Compressive Strength-Density Data of Developed Specimens with Previous Studies with Design Codes (Blanco et al., 2000; Brooks et al., 2018; Dixit et al., 2019; Gao et al., 2013; Huang et al., 2013; Kim et al., 2012; Mounanga et al., 2008; Mohammad et al., 2020; Sengul et al., 2011; Tandiroglu, 2010; Wu et al., 2015; Yun et al., 2013; Zhou and Brooks, 2019)
그림 Fig. 3. Micro Computed Tomography (CT) Images of Specimens: (a) Normal Cementitious Composites, (b) Cementitious Composite Developed in This Study, and (c) 3D Stacked Image of the Cementitious Composite Developed in This Study
그림 Fig. 4. Scanned Electron Microscope (SEM) Images of Specimens

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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