초록 ▼

개발목표
계 획
- 지오폴리머 합성 기술 개발
- 지오폴리머 적용기술 개발
실 적
- 압축강도 130Mpa 이상, 휨강도 16Mpa 이상, 내화성능 내산성이 우수한 지오폴리머 합성
- 현장적용, 표준시방서 작성
정량적 목표항목 및 달성도
1. 압축강도 130 Mpa 이상 : 140MPa 이상 / 2. 휨강도 16 MPa 이상 : 16MPa 이상 / 3. 내화성능 25% 이하 : 15% 이하 / 4. 내산성 5% 이하 : 2.16% 이하 / 5. 경도 5 이상 : 6 / 6. 안정도 0.8%

개발목표
계 획
- 지오폴리머 합성 기술 개발
- 지오폴리머 적용기술 개발
실 적
- 압축강도 130Mpa 이상, 휨강도 16Mpa 이상, 내화성능 내산성이 우수한 지오폴리머 합성
- 현장적용, 표준시방서 작성
정량적 목표항목 및 달성도
1. 압축강도 130 Mpa 이상 : 140MPa 이상 / 2. 휨강도 16 MPa 이상 : 16MPa 이상 / 3. 내화성능 25% 이하 : 15% 이하 / 4. 내산성 5% 이하 : 2.16% 이하 / 5. 경도 5 이상 : 6 / 6. 안정도 0.8% 이하 : 0.05% / 7. 동결융해 90 이상: 99.5%
기대효과
제조공정에서 이산화탄소 배출을 최소화한 기술로서 이차제품 등으로 이용가능
내화학성능 및 내화성능이 우수하기 때문에 시설물의 보수 및 부식방지 기능
비정질의 폴리머구조를 형성하고 있어 치밀한 구조로 해안구조물 적용 가능
본 제품은 이온침출등이 거의 없기 때문에 환경오염을 최소화 할 수 있음
적용분야
이산화탄소 저감형 콘크리트 2차제품
극한환경의 지하구조물, 화학물질 보관소등 보수, 부식방지 제품
해안구조물 및 화재발생 우려가 있는 구조물의 내화성 확보 제품

목차 Contents

• 산연기술개발사업 최종보고서 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약서 (초록) ... 3
• 목 차 ... 4
• 제 1장 개발기술의 개요 ... 8
• 제 1절 개발기술의 개요 및 필요성 ... 8
• 1. 대상기술의 개요 ... 8
• 2. 개발 필요성 ... 10
• 제 2절 기술개발시 예상되는 효과 및 활용방안 ... 10
• 1. 기술개발 효과 ... 10
• 2. 개발기술 활용방안 ... 11
• 제 3절 관련기술 현황 ... 12
• 1. 국내·외 관련기술의 현황 ... 12
• 가. 국내 관련기술 현황 ... 12
• 나. 국외 관련기술 현황 ... 13
• 제 2장 개발목표 및 내용 ... 15
• 제 1절 기술 개발 목표 ... 15
• 1. 기술개발 목표 및 개발내용 ... 15
• 가. 최종목표 ... 15
• 나. 연차별 세부 개발내용 및 개발방법 ... 16
• (1) 1차년도 ... 16
• (2) 2차년도 ... 18
• 다. 목표 대비 달성도 ... 19
• 제 2 절 세부 개발내용 및 방법 ... 20
• 1. 지오폴리머 제품 분석 ... 20
• 2. 알루미노 실리케이트 화합물과 알칼리 자극제에 따른 기초특성 ... 23
• 가. 실험재료 ... 23
• 나. 실험 방법 ... 26
• (1) 시험체의 제작 ... 27
• (가) 상온양생 ... 27
• (나) 수중양생 ... 27
• (다) 고온양생(40, 60, 80℃) ... 27
• (2) 측정방법 ... 28
• (가) 응결시험 ... 28
• (나) 강도 시험 ... 28
• (다) 길이변화 시험 ... 28
• (라) 안정도 시험 ... 28
• 다. 플라이애쉬 활성화 반응 결과 ... 29
• (1) SEM 분석 ... 29
• (2) XRD 분석 결과 ... 30
• (3) FT-IR 분석 결과 ... 31
• 라. 무기결합재 조성비에 따른 물리적 특성 ... 32
• (1) 알카리 자극제의 변화에 따른 물리적 특성 ... 32
• (2) 액상 규산나트륨 첨가에 따른 물리적 특성 ... 33
• (3) 메타카올린 첨가에 따른 물리적 특성 ... 34
• 마. 양생방법에 따른 물리적 특성 ... 37
• (1) 수중 양생 ... 37
• (2) 고온 양생(60, 80℃) ... 37
• 바. 무기결합재를 이용한 동결융해 실험 ... 39
• 사. 무기결합재를 이용한 내화성 실험 ... 40
• 3. 지오폴리머 무기바인더 제어기술 ... 42
• 가. 개요 ... 42
• 나. 실험 방법 ... 45
• (1) 응결시간 ... 45
• (2) 유동성 ... 45
• (3) 압축강도 ... 46
• (가) 시험체의 성형 ... 46
• (나) 시험체의 양생 ... 47
• (다) 압축강도 시험 ... 47
• (4) 고온압축강도 ... 48
• (5) 내산성 ... 48
• 다. 시험 결과 ... 49
• (1) 응결시간 ... 49
• (2) 유동성 ... 50
• (3) 압축강도 ... 51
• (4) 고온압축강도 ... 53
• (5) 내산성 ... 54
• 4. 지오폴리머 무기바인더 구조 특성 ... 55
• 가. 개요 ... 55
• 나. 시험조건 ... 55
• 다. 사용 원재료 ... 55
• (1) 무기분말 ... 55
• (2) 경화제 ... 56
• 라. 시험체 제작 ... 56
• 마. 분석 방법 ... 58
• (1) XRD(X선 회절분석) ... 58
• (2) TG-DTA ... 58
• (3) SEM ... 59
• (4) EPMA ... 60
• 5. 분석장비에 의한 지오폴리머 특성 분석 ... 63
• 가. XRD ... 63
• 나. SEM ... 67
• 다. TG-DTA ... 68
• 라. EPMA ... 70
• 6. 현장시공을 위한 지오폴리머 조성에 따른 특성 분석 ... 74
• 가. 개요 ... 74
• 나 실험 방법 ... 74
• (1) 압축강도 시험 ... 74
• (2) 길이변화율 시험 ... 74
• (3) 내산성 ... 74
• (4) 내화성능 ... 75
• 다. 실험 결과 ... 75
• (1) 결합재의 mole ratio에 따른 특성 ... 75
• (가) Si/Al mole ratio에 따른 압축강도 ... 75
• (나) Si/Al mole ratio에 따른 길이변화 ... 75
• (다) Si/Al mole ratio에 따른 내산성 ... 76
• (라) Si/Al mole ratio에 따른 내화성능 ... 77
• (2) 경화제 mole ratio에 따른 특성 ... 77
• (가) Na/Si mole ratio에 따른 압축강도 ... 77
• (나) Na/Si mole ratio에 따른 길이변화 ... 77
• (다) Na/Si mole ratio에 따른 내산성 ... 79
• (라) Na/Si mole ratio에 따른 내화성능 ... 79
• (마) K/Si mole ratio에 따른 압축강도 ... 80
• (바) K/Si mole ratio에 따른 길이변화 ... 80
• (사) K/Si mole ratio에 따른 내산성 ... 81
• (아) K/Si mole ratio에 따른 내화성능 ... 81
• (자) FT-IR 및 NMR 분석 ... 82
• (아) 시험 성적서 ... 84
• 7. 내산·내화형 알루미노실리케이트 무기결합 모르타르 현장적용 평가 ... 85
• 가. 개요 ... 85
• (1) 시험목적 ... 85
• (2) 적용 현장 및 제품 개요 ... 85
• 나. 내산내화형 알루미노실리케이트무기결합 모르타르 현장 적용 ... 89
• (1) 현장 확인 ... 89
• (2) 표면하지처리 ... 90
• (3) 앙카 및 철근 설치 ... 91
• (4) 검측 ... 92
• (5) 신구접착 프라이머도포 ... 93
• (6) 내산내화형 알루미노실리케이트무기결합 모르타르 시공 ... 94
• (7) 마감재 도포 ... 95
• (8) 보수시공 완료 ... 95
• 다. 내산내화형 알루미노실리케이트무기결합 모르타르 현장적용성 평가 ... 96
• (1) 현장 적용성 ... 96
• (2) 작업성 ... 96
• (3) 유지관리 편리성 ... 97
• 8. 결론 ... 98
• 제 3 장 성과요약 및 기대효과 ... 99
• 1. 독창적 핵심개발성과 ... 99
• 2. 기대효과 ... 99
• 3. 개발기술을 적용한 제품화/양산화 계획 ... 99
• 부 록 ... 100
• 부록 1 특별시방서 (내산내화형 알루미노실리케이트 무기결합 모르타르 보수공법) ... 101
• 부록 2 이산화탄소 저감형 지오폴리머 시장조사보고서 ... 116
• 끝페이지 ... 206