[논문]숏크리트용 급결제의 품질, 응결 및 경화특성

김진철; 류종현; 안태송

숏크리트용 급결제의 품질, 응결 및 경화특성
Quality, Setting and Hardening Properties of Rapid Set Accelerators 원문보기

김진철 (한국도로공사 도로연구소 재료ㆍ환경 연구실) , 류종현 (한국도로공사 도로연구소 재료ㆍ환경 연구실) , 안태송 (한국도로공사 도로연구소 재료ㆍ환경 연구실)

Rapid set accelerators are widely used in tunnel construction, however quality criteria of and dosage are not well established. The density and solid content of admixtures, setting time and compressive strength of paste and mortar with admixtures were investigated to establish the quality criteria. While the early strength of mortar with sodium-silicate, sodium-aluminate and calcium aluminate type admixtures that have high alkali content are very high, but long-term strength are low. Aggregates of shotcrete has to be carefully selected. Sodium-silicate type admixture need longer setting time than the others.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구는 숏크리트용 급결제의 품질기준 정립의 일환으로 국내에 유통중인 급결제의 품질시험과 급 결제를 혼합한 페이스트 및 모르타르의 응결 및 강도측정결과를 정리한 것이다.
본 연구에서는 대한터널협회 규정과 1999년 제정된 한국 콘크리트학회 규준에 따라서 시멘트 페이스트 및 모르타르의 웅결시간을 측정하였다. 표 4는 물-시멘트비 28%인 시멘트 페이스트에 급결제를 첨가하여 동시 혼합하였을 때 Gillmore 응결시간을 정리한 것이다.

제안 방법

Gillmore 시험장치에 의한 페이스트의 응결시간, 한국콘크리트학회 규준(KCI SC 102)의 관입저항에 따른 모르타르의 응결시간을 측정하였으며, 초결 및 종결의 관입저항은 각각 35 및 270 kgf/cm?이었다.
액상급결제의 밀도는 액체 비중계를 이용하여 측정하였으며, 고형분 함유량은 105±3℃ 의 건조로에서 17±0.25시간 항량한 후 시료의 건조중량을 측정하여 다음 식과 같이 계산하였다.

대상 데이터

국내산 H사 보통 포틀랜드시멘트를 사용하였으며, 모르타르 제조에 사용된 잔골재는 조립율 2.95의 강모래를 표면건조 포화상태로 사용하였다. 숏크리트용 급결제의 첨가량은 실리케이트계（이하 Si）12%, 알루미네이트계(이하 AL), 알카리 프리겨}(이하 AF) 및 시멘트 광물계(이하 CM)는 각각 5%를 사용하였다.
95의 강모래를 표면건조 포화상태로 사용하였다. 숏크리트용 급결제의 첨가량은 실리케이트계（이하 Si）12%, 알루미네이트계(이하 AL), 알카리 프리겨}(이하 AF) 및 시멘트 광물계(이하 CM)는 각각 5%를 사용하였다.

성능/효과

1) 액상형 급결제의 밀도 및 고형분 함유량은 주성분별로 분류하였을 때 상관성이 높아지므로 균질성 평가를 위한 품질관리 방안으로 활용가능하였으며, Si, AL 및 CM의 알카리 함유량이 매우 높아 알카리골재반응을 우려할 수준이므로 숏크리트용 골재의 반응성 판정에 대한 각별한 주의와 수시 검사가 필요하였다.
3) CM, Si 및 AL과 같이 알카리 성분을 다량 함유하고 있는 급결제는 초기재령의 압축강도가 높은 반면 장기재령의 압축강도는 낮은 경향을 나타내었으며, AF의 초기재령 압축강도는 비교적 낮지만 장기재령의 경우 큰 압축강도를 나타내었다 다만, 모르타르 실험결과만으로 급결제의 품질을 평가하기보다는 타설된 숏크리트의 압축강도간의 상관성이 먼저 규명되어야 할 것이다.
재령 28일까지의 압축강도를 나타낸 그림 5에서 Si, AL 및 CM이 거의 유사한 반면 AF는 높은 압축 강도를 나타내었다. CM을 비롯하여 알카리 성분이 많은 급결제는 초기재령의 압축강도가 높은 반면 장기재령의 압축강도는 낮은 경향을 나타내었으며, AF의 초기재령 압죽강도는 비교적 낮지만 장가재 령의 경우 큰 압축강도를 나타내었다.
Si의 응결시간이 Gillmore 시험결과와 같이 크게 늦어지는 것은 Si가 시멘트의 급결제로서 작용하는 것이 아니라 자체의 풀효과(gluing effect)에 의한 영향으로 생각된다. 또한 CM만이 한국콘크리트학회 규준의 초결 및 종결을 모두 만족하는 결과를 나타내었으나 국내 터널현장에서 대부분 사용되고 있는 액상형 급결제는 이 규준을 만족하지 못하므로써 품질기준의 적용성에 문제가 나타났다.
표 2는 국내 유통중인 8개사 16개 제품에 대하여 주성분에 따른 평균 전알칼리 함유율 및 도로공사 숏크리트 표준배합(단위시멘트량 480 kg/n?)을 사용하였을 때 급결제로부터 공급되는 전알카리량을 정리한 것이다. 본 연구에서 대상으로 한 급결제는 Na2O 함유량이 대부분이었으며, K2O 함유량은 매우 미미하였다.
표 1은 국내에 유통중인 7개사 13종 액상급결제의 밀도와 고형분 함유량 측정결과를 주성분별로 정리한 것이다. 이 표에서 13개 제품의 전체 평균은 1.468, 표준편차 0.066, 고형분 함유량 평균은 47.5%, 표준편차는 3.48%으로 나타났다.
전알카리 함유율을 주성분에 따라 비교하면 Si 8.8%, AL 20.6%, CM 14.14%, AF 0.06%로 나타났으며 , 콘크리트 중의 전알카리량은 각각 5.07, 5.14, 3.39 및 O.Olkg/n? 으로 나타났다. 또한 Si 및 AL로부터 유입되는 전알카리량이 유사한 것은 첨가율이 각각 12 및 5%로 차이가 나기 때문이다.

후속연구

2) Si의 응결시간이 크게 늦어졌으며, 이는 Si가 시멘트를 급결시키기 보다는 자체의 풀 효과에 의해 굳어지기 때문으로 생각된다. 또한 공인시험성적서와 본 연구결과가 큰 차이가 있었으며, 급결제 품질기준인 한국콘크리트학회 규준이 일본 토목학회 규준(안)을 답습하므로써 현장의 여건을 반영하지 못하므로 시급히 수정 보완되어야 할 것으로 생각된다.
이러한 결과는 국내에 유통중인 액상형 급결제의 경우 밀도와 고형분 함유량에 대하여 제조사간의 품질편차가 거의 없으므로 현장에 입수되는 액상형 급결제의 균질성 평가를 위한 품질관리 방안으로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

숏크리트용 급결제의 품질, 응결 및 경화특성
Quality, Setting and Hardening Properties of Rapid Set Accelerators 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

숏크리트용 급결제의 품질, 응결 및 경화특성 Quality, Setting and Hardening Properties of Rapid Set Accelerators 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

숏크리트용 급결제의 품질, 응결 및 경화특성
Quality, Setting and Hardening Properties of Rapid Set Accelerators 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper