[논문]마이크로캡슐을 활용한 자기치유 구체방수제의 제조 및 방수특성에 관한 실험적 연구

최연왕; 이재흔; 양능원

doi:10.14190/jrcr.2023.11.4.289

마이크로캡슐을 활용한 자기치유 구체방수제의 제조 및 방수특성에 관한 실험적 연구
Experimental Study on the Manufacturing and Waterproofing Properties of Self-healing Concrete Waterproofing Agent Using Microcapsules 원문보기

Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute = 한국건설순환자원학회 논문집, v.11 no.4, 2023년, pp.289 - 298

최연왕 (세명대학교 건설환경공학과) , 이재흔 (한국건설기술연구원 구조연구본부) , 양능원 (세명대학교 건설공학과)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 자기치유 구체방수제를 개발하기 위한 일환의 연구로써, 구체방수제의 제조특성 및 방수성능 평가를 수행하였다. 마이크로캡슐 활용 구체방수제의 최적 조성비를 모르타르단계에서 플로우, 압축강도, 투수율 및 투수비 특성 평가로 얻고자 하였으며, 콘크리트용 자기치유 구체방수제의 치유성능 평가를 위한 기반 자료로써 활용하고자 하였다. 자기치유 구체방수제의 기준 재료인 구체방수제 주재료는 보수용도로 많이 사용되는 규산염계 무기재료 3종을 사용하였으며, 실험 결과로 규산칼륨이 높은 조성비를 가지는 SIM-2가 적합한 것으로 판단하였다. 구체방수제의 분산성을 높이기 위하여 계면활성제 혼합률은 0.03 %가 적합한 것으로 나타났으며, 점도 조절을 위하여 증류수 혼합률은 0.2 %가 적합한 것으로 나타났다. 자기치유 구체방수제의 치유소재로 사용된 마이크로캡슐의 사용량은 0.5 % ~ 0.7 % 범위에서 KS F 4949 시멘트 혼입 폴리머계 방수재에 내투수 성능 및 KS F 4926 콘크리트용 수밀혼화재 시험평가를 만족하는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, the development of a self-healing concrete waterproofing agent was examined, focusing on its manufacturing and waterproofing properties. The optimal ratio using microcapsules for the concrete waterproofing agent was determined through assessments of flow, compressive strength, and permeability conducted during the mortar stage. These findings aimed to provide fundamental data for evaluating the self-healing properties of the concrete waterproofing agent designed for use in concrete structures. The self-healing concrete waterproofing agent was comprised of three types of inorganic materials commonly used for repair purposes. From experimental results, a composition ratio with a high potassium silicate content, referred to as SIM-2, was found suitable. A surfactant mixing ratio of 0.03 % was identified to enhance the dispersibility of the concrete waterproofing agent, while a mixing ratio of 0.2 % distilled water was deemed suitable for viscosity adjustment. For the magnetic self-healing concrete waterproofing agent's healing agent, using microcapsules in the range of 0.5 % to 0.7 % met the KS F 4949 and KS F 4926 standards.

주제어

표/그림 (27)

표 Table 1. Composition ratio of silicate inorganic materials
그림 Fig. 1. Microcapsules size of stirring speed
표 Table 2. Mechanical properties of materials
표 Table 3. Step 1_mortar mix table (by SIM)
표 Table 4. Step 2_mortar mix table (by ST)
표 Table 5. Step 3_mortar mix table (by DW)
표 Table 6. Step 4_mortar mix table (by SM)
그림 Fig. 2. Silicate-based inorganic material (SIM) composition ratio and flow
그림 Fig. 3. Silicate-based inorganic material (SIM) composition ratio and compressive strength
표 Table 7. Water permeability measurement according to SIM
그림 Fig. 4. Silicate-based inorganic material (SIM) composition ratio and water permeability
그림 Fig. 5. Silicate-based inorganic material (SIM) composition ratio and ratio of water permeability
그림 Fig. 6. Surfactant (ST) composition ratio and flow
그림 Fig. 7. Surfactant (ST) composition ratio and compressive strength
그림 Fig. 8. Surfactant (ST) mixing rate and water permeability
그림 Fig. 9. Surfactant (ST) mixing rate and ratio of water permeability
표 Table 8. Water permeability measurement according to ST
그림 Fig. 10. Distilled water (DW) composition ratio and flow
그림 Fig. 11. Distilled water (DW) composition ratio and compressive strength
그림 Fig. 12. Distilled water (DW) mixing rate and water permeability
그림 Fig. 13. Distilled water (DW) mixing rate and ratio of water permeability
표 Table 9. Water permeability measurement according to DW
그림 Fig. 14. Self-healing microcapsules (SM) composition ratio and flow
그림 Fig. 15. Self-healing microcapsules (SM) composition ratio and compressive strength
표 Table 10. Water permeability measurement according to SM
그림 Fig. 16. Self-healing microcapsules (SM) mixing rate and water permeability
그림 Fig. 17. Self-healing microcapsules (SM) mixing rate and ratio of water permeability

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