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문제 정의
- 그러므로 본 연구에서는 국내외에시 싱)산되는 많은 내한성 혼화제의 종류 중 대표적인 게품을 수집하여 기초적인 성격의 연구로 시멘트 모重-터 상데에서 내한성 혼화제의 혼입율 번화에 叫른 굳지 않은 모르터 특성 및 동결온도, 응결톡싱을 분석하므로써 내한성 혼화제를 이용한 한증콘彳리트의 시공효율화에 한 참고자료로 제시하고자 한다.
제안 방법
- 즉, 배합사항으로 시멘트와 잔골재의 배합비는 1：3으로 하고, 내한성 혼화제 7종류(국내 산 1종, 일본산, 스위스산은 내한촉진제이고, 국내산 1종은 조강제이며, 중국산 3종류는 방동제로 지칭되고 있음에 대하여0, 혼화제 회사에서 추천하는 적정혼입율의 1/2 적정혼입율, 적정혼입율X2로 혼입율을 변화시켜 실험계획 하였다. 단, 모르■터의 W/C는 내한성혼화재를 혼입하지 않은 배합에서 시멘트 모르터의 목표 音로우치가 150+10mm 가 되도록 배합설계하여 W/C 48%를 결정한 다음 이를 전배합에 동일하게 적용하는 것으로 하였다. 실험사항으로는 굳지많은 모르터에서 플로우치, 공가량 및 단위용적줌량을 측정하며, 동결온도, 염화물량 및 음결시간을 측정하도록 실험계획 하였다.
- 단, 모르■터의 W/C는 내한성혼화재를 혼입하지 않은 배합에서 시멘트 모르터의 목표 音로우치가 150+10mm 가 되도록 배합설계하여 W/C 48%를 결정한 다음 이를 전배합에 동일하게 적용하는 것으로 하였다. 실험사항으로는 굳지많은 모르터에서 플로우치, 공가량 및 단위용적줌량을 측정하며, 동결온도, 염화물량 및 음결시간을 측정하도록 실험계획 하였다.
- 본 연구의 실험계획은 표 1과 같다. 즉, 배합사항으로 시멘트와 잔골재의 배합비는 1：3으로 하고, 내한성 혼화제 7종류(국내 산 1종, 일본산, 스위스산은 내한촉진제이고, 국내산 1종은 조강제이며, 중국산 3종류는 방동제로 지칭되고 있음에 대하여0, 혼화제 회사에서 추천하는 적정혼입율의 1/2 적정혼입율, 적정혼입율X2로 혼입율을 변화시켜 실험계획 하였다. 단, 모르■터의 W/C는 내한성혼화재를 혼입하지 않은 배합에서 시멘트 모르터의 목표 音로우치가 150+10mm 가 되도록 배합설계하여 W/C 48%를 결정한 다음 이를 전배합에 동일하게 적용하는 것으로 하였다.
대상 데이터
- 본 실험의 사용재료로 시멘트는 국내산 보통 포틀랜트 시뗀트 (비중 3.15)를 사용하였는더】, 그 물리적 성질은 표 2와 같고, 잔골재는 강모래를 사용하였는데 二 물리적 성질은 표 3과 같다 단 강모래의 입도분포는 표준입도 곡선 범위에 만족하는 것믈 사용하였다. 혼화재료로서 내한성 혼화제는 국내외 제품으로 기본성분과 특성믈 표 4와 같다
이론/모형
- 굳지않은 모르터의 플로우 시험은 KS L 5105, 공기량 및 단위용적중량 시험은 KS L 2409의 규정에 따라 실시하였다. 동결온도는 wlOXZOcm의 몰드를 사용하여 용기의 중앙에 온도 측정용 열전대(T-Lype)를 설치한 후 냉동고에 넣어 냉 동시키면서 2분간격으로 냉동고의 온도와 각 모르터의 온도를 Data logger(Therm 550(A3)에서 측정 기록하며 二［■래프 화함으로써 동결온도를 측정하였다, 또한 염화물 측정은 일빈 레미콘 공장에서 많이 사용하고 있는 굳지않믄 콘日리트 의 염분량측정기기(EM-250)를 이용하여 측정하볐으며, 응결 시험은 KS F 2436의 관입저항침에 의한 시험방법으로 측정하였다.
- 굳지않은 모르터의 플로우 시험은 KS L 5105, 공기량 및 단위용적중량 시험은 KS L 2409의 규정에 따라 실시하였다. 동결온도는 wlOXZOcm의 몰드를 사용하여 용기의 중앙에 온도 측정용 열전대(T-Lype)를 설치한 후 냉동고에 넣어 냉 동시키면서 2분간격으로 냉동고의 온도와 각 모르터의 온도를 Data logger(Therm 550(A3)에서 측정 기록하며 二［■래프 화함으로써 동결온도를 측정하였다, 또한 염화물 측정은 일빈 레미콘 공장에서 많이 사용하고 있는 굳지않믄 콘日리트 의 염분량측정기기(EM-250)를 이용하여 측정하볐으며, 응결 시험은 KS F 2436의 관입저항침에 의한 시험방법으로 측정하였다.
- 본 연구의 실험방법으로 모르터의 혼합은 KS L 5109에 의한 합방법에 의하여 실시하였다. 수경성 시멘트 반죽 맟 모르더의 기계적 혼합방법에 의하여 실시하였다
- 본 연구의 실험방법으로 모르터의 혼합은 KS L 5109에 의한 합방법에 의하여 실시하였다. 수경성 시멘트 반죽 맟 모르더의 기계적 혼합방법에 의하여 실시하였다
성능/효과
- 1) 굳지않은 모르터의 유동성 및 공기량은 내한성 혼화제 혼입율이 증가할수록 감소 및 큰 차이는 없는 것으로 나타났으나, 방돔제 (上~(京제품에서는 즘가하는 것으로 나타났다.
- 2) 동결온도 및 과냉각온도에서는 내한성 혼화제 혼입율이 증가핱수록 동결온도는 플레인에 비하여 낮아지는 것으로 나타났으며, 내한촉진제 S 및 조강제의 경우는 플레인과 비교하여 큰 차이가 없었다. 단, 방동제 C~C3제품에서눈 동결점 강하작용 효과가 매우 큰 것으로 나타났다.
- 3) 염화물량에서는 내한성 혼화제 혼입율이 즘가할수록 증가하는 것으로 나타났는데, 특히 Q~C3제품에서는 많은 염화물이 검출되어 KS 규격의 허용범위를 크게 초과하였다.
- 4) 음결특성으로서 내한성 혼화제 혼입율이 증가할수록 대부분의 내한성 혼화제에서는 촉진경향을 나타내었다. 특히, 내한촉진제 J제품에서는 저온인 -의 경우에 플레인에 비하여 8시간 정도 응결촉진이 크게 나타난 반면 건제품에서는 큰 응결지연을 나타내 었다
- 제품에서는 응결이 다소 지연되는 것으로 나타났으며, 조강제 日는 큰 변화가 없었다. 또한, 내한촉진제 K, J 및 S제품에서는 응결이 촉진되눈 것으로 나타났다. 특히, 대부분의 내한촉진제 제품에서 플레인에 비하여 빠른 응결이 나타났는데, 내한촉진제 K.
- 먼저 20℃ 및 5E에서는 내한성 혼화제의 혼입율이 증가할수록 내한성 혼화제 제품에 따라 촉진 및 내한성 혼화제 혼입율(%)지연되는 것으로 나타났는데, 세부적으로 살펴보면 방동제 C], C3제품에서는 응결이 다소 지연되는 것으로 나타났으며, 조강제 日는 큰 변화가 없었다. 또한, 내한촉진제 K, J 및 S제품에서는 응결이 촉진되눈 것으로 나타났다.
- 먼저 내한성 혼화제의 종류별 각기 다른 양상의 냉각곡선을 보이고 있는데, 대부분의 내한성 혼화제 제품에서 플레인과 비교하여 낮은 동결몬도를 나타내고 있는 반면 S제품의 내한촉진제 및 日의 조강제에서는 플레인과 유사한 경향으로 나타났다.
- 데 쥬目브 호입율 변화에 따른 플로우치, 공기량 및 단위뵴E L V” :e* ": 나타낸 것이다. 먼저, 유동성은 대부분 제품에서 내한성 혼화제 혼입율이 증가할수록 큰 변화가 없는 것으로 나타나고 있는데 반해, 방동제 G~ G제품에서는 혼입율이 즘가할수록 유동성은 크게 증가되는 것으로 나타났다. 이는 방동제 제품에 AE제 혹온 감수제의 성분이 가미되어 유동성이 크게 증가하는 것으로 분석된 내한성 혼화제 혼입율 변화에 따른 냉각곡선 다.
- 전반적인 겸향으로는 내한 성 혼화제 혼입율이 즘가할수록 동결온도는 낮아지는 것으로 나타났다. 세부적으로 내한성 혼화제 종류별 과냉각온도는 내한촉진제 K 및 J제품에서 플레인 보다 평균 -2.7- -3SC 정도 낮아지는 것으로 나타났지만, 내한촉진제 S제품 에서는 플레인과 거의 유사한 경향으로 나타나 내한촉진제 제품에 따라 품질에 큰 차이가 있믐을 확인할 수 있었다. 특히, 방동제 G제苦에서는 적정량의 N배를 혼입한 경우 과냉각온도는 T41E호 제일 낮게 나타나 저온에서의 동결점 강하 작용이 지일 큰 것으로 나타났다.
- 그림 5는 내한성 혼화제 종류 및 혼입율 변화에 따른 염화물량을 나타낸 것이다. 전반적으로 내한성혼화 제 혼입율이 증가할수록 염화물량은 증가하는 것으로 나타났는데, 플레인 및 내한촉진제 K, J 및 S제품과 조강제 H와 경우에서는 KS범위를 초과하지 않는 것으로 나타났다' n 러나 방동제 Ci- C3제품에서는 염화물량아 매우 큰 것으로 나타나 우리나라 규정상 철근 콘크리트 구조물 시공시에는 사용이 불가능한 것으로 나타났다.
- 그림 4는 그림 3을 다론 각도에서 동결온도 및 과냉각온도 를 막대그래프로 비교한 것이다. 전반적인 겸향으로는 내한 성 혼화제 혼입율이 즘가할수록 동결온도는 낮아지는 것으로 나타났다. 세부적으로 내한성 혼화제 종류별 과냉각온도는 내한촉진제 K 및 J제품에서 플레인 보다 평균 -2.
후속연구
- 이상을 종합하여 볼 때 내한성 혼화제는 한줌시곰시 효과를 발휘하도록 개발되어진 것이기는 하지만, K 및 j사는 양호한 결과인 반면, 여타의 경우는 동곁점 강하정도, 염화물량 및 응결시간등에 대하여 심도있게 검토한 후 활옹여부를 결정하여야 할것으로 사료된다
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