In this study, calcium chloride($CaCl_2$), sodium chloride (NaCl), organic acids-containing deicer(NS 40, NS 100), mixed deicier($NaCl\;70\%\;+\;CaCl_{2}\;30\%,\;NS\;40\;70\%\;+\;CaCl_{2}\;30\%,\;NaCl\;70\%\;+\;NS\;40\;30\%,\;NS\;40\;70\%\;+\;NaCl\;30\%$) is investigated based ...
In this study, calcium chloride($CaCl_2$), sodium chloride (NaCl), organic acids-containing deicer(NS 40, NS 100), mixed deicier($NaCl\;70\%\;+\;CaCl_{2}\;30\%,\;NS\;40\;70\%\;+\;CaCl_{2}\;30\%,\;NaCl\;70\%\;+\;NS\;40\;30\%,\;NS\;40\;70\%\;+\;NaCl\;30\%$) is investigated based on the laboratory test for deicing performance. Test items for deicing performance were ice melting and ice penetration, freezing point depressions and eutectic points, pH, thermal properties for selected deicing chemicals. As a test results, in case of the use chloride-containing deicier in area that concrete structures has subjected to freez-thaw reaction in winter season, it showed desirable method that use deicing chemicals mixed with optimum ratio rather than use one deicing chemicals when is consider to deicing performance and effects, corrosion of steel materials, freez-thaw resistance of concrete. When use various deicing chemicals mixed, NS40($70\%$)+Calcium chloride($30\%$) showed the best effective method.
In this study, calcium chloride($CaCl_2$), sodium chloride (NaCl), organic acids-containing deicer(NS 40, NS 100), mixed deicier($NaCl\;70\%\;+\;CaCl_{2}\;30\%,\;NS\;40\;70\%\;+\;CaCl_{2}\;30\%,\;NaCl\;70\%\;+\;NS\;40\;30\%,\;NS\;40\;70\%\;+\;NaCl\;30\%$) is investigated based on the laboratory test for deicing performance. Test items for deicing performance were ice melting and ice penetration, freezing point depressions and eutectic points, pH, thermal properties for selected deicing chemicals. As a test results, in case of the use chloride-containing deicier in area that concrete structures has subjected to freez-thaw reaction in winter season, it showed desirable method that use deicing chemicals mixed with optimum ratio rather than use one deicing chemicals when is consider to deicing performance and effects, corrosion of steel materials, freez-thaw resistance of concrete. When use various deicing chemicals mixed, NS40($70\%$)+Calcium chloride($30\%$) showed the best effective method.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
제안 방법
30x30x10cm 콘크리트 슬래브 시편의 표면에 열전대(Thermal couple)를 설치하고, 시편은 28일 양생 후 표면에 얼음을 만든 다음 표 1과 같은 제설제 종류로 각각 3kg/m'을 살포한 다음 30분까지 콘크리트 표면에서의 온도변화를 측정하였다.
3, "Test Method for Ice Penetration of Solid Deicing Chemicals”에 의거하여 수행하였다. 각 침투 깊이는 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60분이 경과할 때마다 측정하였으며, 시험 온도는 -6X:에서 시행하였다.
따라서 본 연구에서는 기존의 염화물계 제설제인 염화칼슘(CaC12)및 염화나트륨(NaCl)과 비염화물계 제설제, 초산화합물 함유 염화물 제설제, 그리고 이들 제설제를 일정리율로 혼합하였을 때의 제설성능을 실내시험을 통하여 비교 - 검토하였다. '
시험시의 온도는 0℃이고, 사용한 제설제는 표 1과 같고, 플레이크(Flake) 상태로 3kg/m'을 살포한 경우 콘크리트 표면에서의 온도변화를 측정하였다.
일정 시간이 경과할 때마다 얼음이 녹은 양을 측정한 후:, 용융액을 다시 얼음 표면에 부어 시간 경과에 따른 각 융빙제의 누적된 용융량을 측정한다. 시험에 사용한 시간 간격은 10, 20, 30, 45, 60분이며, 시험 온도는 -5℃, -12℃를 선정하여 시행하였다.
실험에서는 여러가지 제설제의 10% 수용액에 대한 pH를 조사하였다.
005g을 정량하여 시료병에 넣은 후, 시험 온도와 평형이 도도록 시험 1~2시간 전에 항온실에 놓아둔다. 일정 시간이 경과할 때마다 얼음이 녹은 양을 측정한 후:, 용융액을 다시 얼음 표면에 부어 시간 경과에 따른 각 융빙제의 누적된 용융량을 측정한다. 시험에 사용한 시간 간격은 10, 20, 30, 45, 60분이며, 시험 온도는 -5℃, -12℃를 선정하여 시행하였다.
대상 데이터
염화칼슘은 일반 도로제설용으로 사용하는 2수화물을 이용하였다. 2 수화물 염화칼슘 제설제에서 pH가 다소 높은 것으로 조사되었으며, 그 외의 제설제들은 약알카리성을 나타내었다.
이론/모형
얼음 침투 깊이 측정 시험은 융빙제 입자를 적당한 염료로 처리된 얼음 표면에 올려 놓아 60분에 걸쳐 일정한 온도에서의 침투 깊이를 측정하는 방법으로, SHRP H-205.3, "Test Method for Ice Penetration of Solid Deicing Chemicals”에 의거하여 수행하였다. 각 침투 깊이는 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60분이 경과할 때마다 측정하였으며, 시험 온도는 -6X:에서 시행하였다.
얼음 용융 시험은 SHRP H-205.1, “Test Method for Ice Melting of Solid Deicing Chemicals”에 의거하여 실시하였다. 시험에 사용할 융빙제를 4.
성능/효과
(1) -5笆에서 제설제 융빙효과 시험에서 NS40은 염화칼슘과 거의 동일한 융빙 성능을 나타내었으며, 혼합(NS40+염화칼슘) 제설제가 초기에서부터 전체적으로 우수한 융빙 효과를 나타내었다. 또한 염화나트륨과 염화칼슘을 혼한 한 제설제에서도 양호한 융빙효과가 나타나는 것으로 확인되었다.
(2) 얼음-노면 계면을 분리시키는 얼음침투성에 있어서, 지속성과 즉효성을 조합한 염화나트륨과 염화칼슘 또는 NS40과 염화칼슘을 혼합하는 것이 효과적이라 판단된다.
(3) 제설제 종류에 따라 시험한 이상의 시험결과, 하나의 제설제를 사용하기 보다는 두 가지 제설제를 적정 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다고 판단된다. 혼합 사용시에는 제설성능 만을 고려해 볼 때 NS40+염화칼슘이 가장 효과적인 것으로 판단된다.
염화칼슘은 일반 도로제설용으로 사용하는 2수화물을 이용하였다. 2 수화물 염화칼슘 제설제에서 pH가 다소 높은 것으로 조사되었으며, 그 외의 제설제들은 약알카리성을 나타내었다. 국내의 하천 수질 환경의 기준은 pH 5.
염화칼슘(2수 화물)의 발열 효과에 의한 초기 융빙 성능은 우수하나, 지속성은 떨어지는 것을 알 수 있다. NS40은 염화칼슘과 거의 동일한 융빙 성능을 나타내었으며, NS40과 염화칼슘을 혼합한 제설제가 초기에서부터 전체적으로 우수한 융빙 효과를 나타내었다. 또한 염화나트륨과 염화칼슘을 혼한한 제설제에서도 양호한 융빙효과가 나타나는 것으로 확인되었다.
NS40은 염화칼슘과 거의 동일한 융빙 성능을 나타내었으며, NS40과 염화칼슘을 혼합한 제설제가 초기에서부터 전체적으로 우수한 융빙 효과를 나타내었다. 또한 염화나트륨과 염화칼슘을 혼한한 제설제에서도 양호한 융빙효과가 나타나는 것으로 확인되었다. 따라서 염화칼슘의 속효성과 NS40의 지속성을 조합하면 우수한 제설효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
NS40은 염화칼슘과 거의 동일한 융빙 성능을 나타내었으며, NS40과 염화칼슘을 혼합한 제설제가 초기에서부터 전체적으로 우수한 융빙 효과를 나타내었다. 또한 염화나트륨과 염화칼슘을 혼한한 제설제에서도 양호한 융빙효과가 나타나는 것으로 확인되었다. 따라서 염화칼슘의 속효성과 NS40의 지속성을 조합하면 우수한 제설효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
따라서 염화칼슘의 속효성과 NS40의 지속성을 조합하면 우수한 제설효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 비염화물계 제설제 NS100은 매우 낮은 융빙량을 나타내어 실제 얼음 용융효과 자체는 미흡한 것으로 조사되었다.
결과를 그림 4에 나타내었다. 실험 시작 후 20분이 경과할 때까지는 NS40 제설제가 가장 깊이 침투하였으며, 20분 경과 후부터 염화나트륨이 지속적으로 침투 깊이가 증가하여 30분 이후에는 가장 좋은 얼음 침투 능력을 나타내었다. 반면에 비염화물계 제설제로 알려진 NS100 제설제의 경우 침투 깊이가 초기에서부터 시험종료까지 가장 낮은 침투 깊이를 나타내었다.
얼음-노면 계면을 분리시키는 얼음침투 깊이에 있어서 염화나트륨과 염화칼슘 또는 NS40과 염화칼슘을 혼합하는 것이 효과적이라 판단된다. 특히 노면에 압설이나 얼음층이 형성되어 있을 경우에는 초기 침투깊이 성능이 우수한 NS40과 어느정도 시간이 경과한 후에 침투성능을 나타내는 염화나트륨을 혼합하여 사용하는 방법이 최적의 방법이라 판단된다.
염화나트륨의 경우 30분 이전에는 사용한 물질 중 비교적 낮은 융빙량을 나타내었으나, 30분 이후부터 염화칼슘(2수 화물)보다 우수한 융빙 효과를 보였으며, 초기에 우수한 융빙 성능을 발휘했던 염화칼슘(2수화물)은 30분 이후부터 그 증가폭이 급격히 감소하였다. 염화칼슘(2수 화물)의 발열 효과에 의한 초기 융빙 성능은 우수하나, 지속성은 떨어지는 것을 알 수 있다.
후속연구
또한 염화나트륨과 염화칼슘을 혼한한 제설제에서도 양호한 융빙효과가 나타나는 것으로 확인되었다. 따라서 염화칼슘의 속효성과 NS40의 지속성을 조합하면 우수한 제설효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 비염화물계 제설제 NS100은 매우 낮은 융빙량을 나타내어 실제 얼음 용융효과 자체는 미흡한 것으로 조사되었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.