초록 ▼

시멘트콘크리트 건축물의 대형화, 고층화 그리고 원자력발전소 및해양구조물, 댐과 초대형화에 따라 콘크리트 구조물의 결함이 사회적으로 크게 문제가 되고있다. 특히 하절기 콘크리트의 타설이나 초대형 콘크리트 구조물과 같은 경우 cold joint의결함 문제가 크며 도시의 대형화, 교통의 체증 등에 따라 Ready mixed concrete의 운송의 지연에 따른 취약한 콘크리트 타설의 우려가 높다. 한편 최근들어 시멘트 2차제품을위시하여 현장타설에서도 고기능성 시멘트 즉, 팽창, 급결, 고강도 시멘트콘크리트의 사용이늘어나고

시멘트콘크리트 건축물의 대형화, 고층화 그리고 원자력발전소 및해양구조물, 댐과 초대형화에 따라 콘크리트 구조물의 결함이 사회적으로 크게 문제가 되고있다. 특히 하절기 콘크리트의 타설이나 초대형 콘크리트 구조물과 같은 경우 cold joint의결함 문제가 크며 도시의 대형화, 교통의 체증 등에 따라 Ready mixed concrete의 운송의 지연에 따른 취약한 콘크리트 타설의 우려가 높다. 한편 최근들어 시멘트 2차제품을위시하여 현장타설에서도 고기능성 시멘트 즉, 팽창, 급결, 고강도 시멘트콘크리트의 사용이늘어나고 있다. 이들의 대부분은 CSA계 시멘트를 사용하고 있으며 이경우 역시 급결이라는 특징은 용도에 따라 장점과 단점이 될 수 있다. 본 연구는 이와같은 문제들을 해결하기 위하여 OPC 및 고기능 시멘트 콘크리트의 응결, 경화 시간을 조절해주는 응결 초지연제의 적극적 활용을 위하여 무기질 첨가제의 첨가에 따른 지연 Mechanism을 규명하는데 목적을 두고 다음과 같은 실험을 시행한다.OPC + 초지연제 혼합에 있어서 ① 수화반응에의 영향, 수화속도 및 강도발현 ② 몰탈첨가수의 분석에 의한 용액의 이온 농도 변화 측정 ③ 초결 및 종결시간의 측정 ④ Slump의 변화 ⑤ 이들 측정을 통한 초지연제의 지연 mechanism의 규명.대표적인 무기계지연제인 규불화마그네슘과 ZnO를 시멘트 조성상에 첨가하였을 때 수화반응지연효과 및 특성과 수용액 이온농도변화 등을 고찰하기 위하여 규불화 마그네슘 및ZnO를 첨가량을 달리하여 크링커소성시 및 수화반응시에 첨가한 경우로 나누어 그 효과를연구검토하였다.그 결과에 의하면 MgSiF6를 수화반응시 첨가할 경우 몰탈 및 콘크리트의 경우 모두첨가량이 증가됨에 따라 응결시간은 지연되었다. 한편 몰탈 및 콘크리트의 압축강도는 첨가물이 비첨가물에 비하여 3일 압축강도는 약간 저하되나 강도저하현상은 양생기간이 길어지면 점점 없어진다.규불화마그네슘이 첨가되면 수화초기단계에서 시멘트로부터 용출된 알카리이온과 반응하여 K2SiF6의 생성이 이루어지며 그와 동시에 Ca++과 F++와의 반응에 의한 CaF2의 생성을 확인할 수 있다. 이때 생성된 K2SiF6 및 CaF2의 비표면적은 대단히 크며 이들 물질이미수화 시멘트 입자표면에 생성되어 수화반응이 지연되고 있음을 예측할 수 있다. 또한수화초기의 액상 분석결과 Ca++,K++이온농도저하가 두드러지고 있다.또한 ZnO의 시멘트 크링커 소성성에 미치는 영향은 ZnO는 크링커소성성을 향상시키며 그로 인해 소성온도를 낮추고 있음을 알 수 있다. ZnO첨가량이 증가되면 Aluninate상은 감소하고 Ferrite상이 증가되며 ZnO는 주로 간극상, Alite, Belite상의 순서로 고용되어있음을 알 수 있었다. 이렇게 만들어진 ZnO함유시멘트의 수화특성은 지연되는 효과가 있었으나 수화반응시에 ZnO를 첨가했을 경우와 비교하면 그 효과는 적었다.

Abstract ▼

Concrete defects have caused so problems with constructions ofcement-concrete more massive and higher rising, such as nuclear power plants, oceanconstructions and dams. Particularly in the case of concrete work in summer orsuper-massive concrete constructions, cold joint problem could

Concrete defects have caused so problems with constructions ofcement-concrete more massive and higher rising, such as nuclear power plants, oceanconstructions and dams. Particularly in the case of concrete work in summer orsuper-massive concrete constructions, cold joint problem could be significant andconcrete be very fragile due to the delay of ready mixed concrete transportation fortraffic conjunction. On the other hand, for the requirement of the modern society, highperformance cement concrete have been increasingly demanded for wider applications.These compounds of CSA series have early setting and hardening in common but theearly setting, on the other hand, may lead to serious defect to workability due to initialslump loss Thus,this investigation is mainly concerned with the retarding mechanism bythe additives of inorganic for the purpose of maximum use of super retarding agentwhich controls hardening.Following experiments are to be performed for claifying the retarding mechanismIn the mixture of cement mortar(OPC,CSA) and super retarding agent,1. effect on hydration and kinetics of hydration and strength development 2.measurement of ionic concentration variations of water in mortar 3. measurement ofinitial and final setting time 4. variations of slump 5. Understanding of the retardingmechanism by super retarding agent The retarding effects of MgSiF6 on the hydrationof portland cement mortar and concrete were studied. The setting time, flow andcompressive strength of mortar and concrete were measured. The mechanism ofretarding was studied by ion concentration in solution, BET, SEM and XRD.Results are as follow. MgSiF6 is a good retarder of mortar and concrete settingMgSiF6 decrease the value of flow of mortar and concrete. The compressive strengthis almost same value by addition or not of MgSiF6. Retarding mechanism of MgSiF6on the hydration of portland cement may be explained by the following hypothesis.MgSiF6 depress the Ca++ and K+ ion Concentration of cement paste solution becourse of the recrystalization of K2SiF6 and CaF2 Phase. K2SiF6 and CaF2 whichdeposit on the surface of unhydrated cement powder can harzard the mass transferthrough these layer. On the other hand ZnO was added in the process of clinkersintering. With the increase of ZnO conduct, burnalility of clinker was ina proved.Kinetics of Hydration reaction and physical properties of hardened cement paste of ZnObearing cement were studied.ZnO bearing cement decrease the heat of hydration of cement but it is not soserious compared to a mixture of cement and ZnO before hydration.

목차 Contents

• 1 서론...7
• 2 연구방법 및 이론...8
• 2-1 이론...8
• 2-2 시험방법...10
• 3 결과 및 고찰...11
• 3-1 규불화마그네슘 첨가에 따른 시멘트의 수화발열 및 물성변화...11
• 3-2 콘크리트 시험...15
• 3-3 ZnO첨가에 의한 Clinker생성...16
• 4 결론...19
• 4-1 MgSiF$_6$첨가...19
• 4-2 ZnO첨가에 의한 크링커 생성...20