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문제 정의
- 이에 본 연구는 경량기포콘크리트를 샌드위치 패널의 충진재로 사용하기 위한 일련의 연구로써, 기포제 종류에 따른 경량 기포콘크리트의 단열특성을 검토하여 샌드위치 패널의 충진재로 사용하기 위한 기초적 자료를 제시하고자 하였다.
제안 방법
- 기포제의 종류는 계면활성제( AES), 동물성기포제(FP), 알루미늄 파우더(AP)를 사용하였다. AES와 FP의 기포수의 농도는 각각 0.6, 5.0%를 사용하였으며, 기포수를 사용하여 제조한 기포는 분체에 대하여 용적비로 50%씩 증가시켜 0~300%를 혼입하였다. AP의 첨가량은 ALC의 제조에 사용되는 양과 동일하게 분체에 대하여 중량비로 0.
- 0%를 사용하였으며, 기포수를 사용하여 제조한 기포는 분체에 대하여 용적비로 50%씩 증가시켜 0~300%를 혼입하였다. AP의 첨가량은 ALC의 제조에 사용되는 양과 동일하게 분체에 대하여 중량비로 0.1, 0.15% 2수준으로 실험을 하였으며, 비교를 위하여 현재 생산되고 있는 ALC를 동일한 방법으로 실험을 하였다.
- 측정항목은 밀도와 압축강도, 비가열면 온도를 측정하였다.
- 타설 후 4시간의 기건양생 후 그림 2과 같이 증기 양생 및 오토클래이브 양생을 실시하였다.
- KS F 4914「경량기포콘크리트 패널(ALC패널)」에 의거하여 밀도와 압축강도를 측정하였다. 그림 3은 실험에 사용한 내화시험 장치 이다.
- 시멘트와 물은 먼저 아스팔트 믹서에서 2분 동안 혼합하여 슬러리 상태로 만든 후 AP를 첨가하고 균일하게 분포되도록 1분간 믹싱을 하였다. 또한 AES와 FP를 사용한 경량 기포콘크리트의 제조는 슬러리 상태로 만든 후 기포 발생기와 일체형인 리본믹서에 투입하여 각각의 기포를 첨가하고 균일하게 분포되도록 1분간 믹싱을 실시하였다.
대상 데이터
- 실험계획은 표 1과 같다. 기포제의 종류는 계면활성제( AES), 동물성기포제(FP), 알루미늄 파우더(AP)를 사용하였다. AES와 FP의 기포수의 농도는 각각 0.
- 경 량기 포콘크리 트를 제 조하기 위하여 시 멘트는 KS L 5201에 규정된 보통포를랜드시멘트를 사용하였다. 규사 미분은 밀도 2.
- 규정된 보통포를랜드시멘트를 사용하였다. 규사 미분은 밀도 2.65, 분말도 3600cnf/g의 금평산을 사용하였으며, 소석회, 무수석고, 알루미나시멘트를 사용하였다. AES는 국내 A사의 계면활성제, FP는 H사의 동물성기포제, 알루미늄 파우더는 일본에서 수입한 Y제품을 사용하였으며, 기포제의 물리적 특성은 표 2와 같다.
- 65, 분말도 3600cnf/g의 금평산을 사용하였으며, 소석회, 무수석고, 알루미나시멘트를 사용하였다. AES는 국내 A사의 계면활성제, FP는 H사의 동물성기포제, 알루미늄 파우더는 일본에서 수입한 Y제품을 사용하였으며, 기포제의 물리적 특성은 표 2와 같다.
- 시험체는 밀도, 압축강도 측정을 위하여 100 X 200mm, 단열 특성을 측정하기 위하여 3OOX3OOX5Oniin의 크기로 제작하였다.
이론/모형
- 그림 3은 실험에 사용한 내화시험 장치 이다. 실험조건은 KS F 2257-8 「건축부재의 내화시험 방법■수직 비내력 구획부재의 성능 조건」에 준하여 실시하였으며, 비가열면의 온도측정에 사용된 열전대는 시험체 중앙 1개소에 설치하였다.
성능/효과
- 31 로 측정되었다. AP를 0.1, 0.15% 첨가한 시험체의 밀도는 1.16, 1.06, ALC는 0.60으로 측정되었다, AES와 FP를 사용한 시험체의 밀도차이는 기포혼입율 150%에서 최대인 0.07, 300%에서 최소인 0.01 로 거의 유사한 것으로 나타났다. ALC와 AP를 사용한 시험체의 밀도차이는 0.
- »로 측정되었다. AES와 FP를 사용한 시험체의 압축강도의 차이는 기포혼입율 150%에서 1.41岫로 가장 큰 차이를 보였지만 대체적으로 유사하게 나타났다. ALC와 AP를 사용한 시험체의 압축강도의 차이는 최대。.
- 나타낸 것이다. 기포 혼입율이。~300%로 증가함에 따라 120분 가열 후에 시험체의 비가열면 온도는 각각 102.7, 69.7, 70.0, 138.0, 171.9, 182.8, 193.4P로 측정되었다.
- 모든 시험체에서 가열 시작 후 약 8분을 기준으로 비가 열면온도가 상승하였으며, 기포혼입율 50, 100%는 약 22분, 그 이외의 시험체에서는 약 18분을 기준으로 온도가 일정하게 유지되었고, 기포흔입율 50, 100%는 약 110분, 150, 200, 250%는 약 80분, 300%는 약 60분을 기준으로 다시 온도가 상승되었다. 가열 중 온도가 일정하게 유지되는 현상을 보이는 이유는 시험 체내 부의 공극을 경유하여 수분이 증발함으로써 열에너지가 소모되어 일어나는 것으로 판단된다.
- 기포혼입율 50, 100, 200%의 경우 가열 시작 후 약 14분, 150, 250, 300%는 약 8분을 기준으로 온도가 상승하였고, 기포혼입율 50, 100, 200%는 약 22분, 그 외 시험체는 약 14분을 기준으로 온도가 일정하게 유지되었으며, 기포혼입율 50, 100%는 약 110분, 그 외는 약 90분을 기준으로 온도가 상승하였다.
- AP로 제조한 시험체와 ALC의 경우 가열 시작 후 약 10분을 기준으로 온도가 상승하였으며, AP 0.1%는 약 26분, 0.15%와 ALC는 22분을 기준으로 온도가 일정하게 유지되었으며, 0.1% 는 약 110분, 0.15%는 약 100분, ALC는 약 90분을 기준으로 온도가 다시 상승하였다.
- 5 로 만족하는 것으로 나타났다. FP를 사용한 시험체의 경우도 기포혼입율 50, 100%에서 85.0, 87.8P로 만족하는 것으로 나타났다. AP를 사용한 시험체는 AP첨가량 0.
- 8P로 만족하는 것으로 나타났다. AP를 사용한 시험체는 AP첨가량 0.1, 0.15% 모두 82.7, 1204C 로 만족하는 것으로 나타났다.
- 1) 기포제 종류에 따른 밀도는 AP가 가장 높게 나타났으며, AES와 FP는 기포혼입율에 따라 유사한 것으로 나타났다.
- 2) 압축강도는 기포혼입율에 따라 AES와 FP가 유사하게 나타났다.
- 3) 비가열면의 온도는 닫힌 공극을 형성하는 AP와 FP가 연속공극을 형성하는 AES보다 낮게 나타났으며, KS 2257-8에 따른 2시간 내화성능은 AES 50, 100%, FP 50, 100%, AP 0.1, 0.15%에서 만족하는 것으로 나타났다.
- 4) 단열특성은 닫힌 공극을 형성하는 AP와 FP가 연속공극을 형성하는 AES보다 뛰어난 것으로 나타났다.
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