초록 ▼

이 연구는 시멘트계 복합체의 응결시간을 제어하고 예측하는 기술을 개발하는 것을 최종목표로 하는 연구로서, ‘Rietveld법 기반 X-선 회절패턴 정량적 수화물 평가기술’과 ‘수화 열역학 모델링 구축기술’을 개발함으로써 콘크리트의 응결시간과 수화반응 조합의 관계를 도출하고, 응결 예측기법을 제안하고자 한다. 이 연구의 당해연도 (2차년도) 목표는 ① 시멘트계 복합체의 수화열역학 모델링 구축 기술을 개발하고, 이를 기반으로 ② 초속경 시멘트의 응결시간을 예측하는 기술을 개발하였다. 2차년도 연구결과, 초속경 시멘트가 혼입된 시멘트계

이 연구는 시멘트계 복합체의 응결시간을 제어하고 예측하는 기술을 개발하는 것을 최종목표로 하는 연구로서, ‘Rietveld법 기반 X-선 회절패턴 정량적 수화물 평가기술’과 ‘수화 열역학 모델링 구축기술’을 개발함으로써 콘크리트의 응결시간과 수화반응 조합의 관계를 도출하고, 응결 예측기법을 제안하고자 한다. 이 연구의 당해연도 (2차년도) 목표는 ① 시멘트계 복합체의 수화열역학 모델링 구축 기술을 개발하고, 이를 기반으로 ② 초속경 시멘트의 응결시간을 예측하는 기술을 개발하였다. 2차년도 연구결과, 초속경 시멘트가 혼입된 시멘트계 복합체의 열역학 모델링을 구축하였고, 수화물 양에 대한 실험값과 해석값 비교를 통하여, 정밀도를 90% 이상 달성하였다. 열역학 모델링을 사용하여 초속경 시멘트가 혼입된 시멘트계 복합체의 초결시간과의 물리화학적 관계를 도출하였다. 초기 수화물인 에트린자이트와 Al(OH)3의 양이 총 부피의 약 4~5% 사이에서 초결이 발생하였다. 4.4%를 초결 시점으로 정하고, 열역학 시뮬레이션을 통하여 얻은 결과로부터 응결 시간을 예측하였다. 그 결과, 정밀도 93%의 높은 응결 시간 예측 정확도를 보여주었다.

(출처 : 서지자료 56p)

Abstract ▼

The aim of study is to control and predict setting time of cementitious composites using Rietveld analysis and hydration thermodynamic modelling. From the test results, it can be found as follows. The hydration of cementitious composites was successfully stopped at the ages of 1 minute, 30 minutes,

The aim of study is to control and predict setting time of cementitious composites using Rietveld analysis and hydration thermodynamic modelling. From the test results, it can be found as follows. The hydration of cementitious composites was successfully stopped at the ages of 1 minute, 30 minutes, 2 hours, 8 hours, 1 day, 7 days and 28 days by applying hydration stopping technique using isopropyl alcohol through the development of quantitative hydrate evaluation technology. Quantitative analysis of hydrates and clinkers were calculated from the X-ray diffraction pattern based on the Rietveld method and analysis of X-ray fluorescence (XRF), and the accuracy was more than 90 %.
Hydration thermodynamic modeling of the cementitious composites Based on the Rietveld analysis was established, and the cement clinker reactivity was used as an input variable to the hydration thermodynamic modeling program (GEMS).
The hydration reaction simulation was constructed according to the addition amount of CSA cement and the time-dependent hydration reaction simulation was performed. The analytical value and the experimental value were compared, and the accuracy of the analytical value was improved (over 90%).

(출처 : Bibliographic Data 57p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 4
• Executive Summary ... 9
• 목차 ... 12
• 표목차 ... 14
• 그림목차 ... 15
• 제1장 서론 ... 17
• 1. 연구 필요성 ... 17
• 2. 연구 목표 및 연구내용 ... 18
• 2.1 연구목표 ... 18
• 2.2 당해연도 연구내용 ... 18
• 2.3 추진체계 ... 19
• 2.4 연구 계획 및 추진일정 ... 21
• 3. 연구성과의 활용 및 확산 ... 22
• 3.1 연구성과 활용방안 ... 22
• 3.2 연구성과 확산방안 ... 22
• 제2장 시멘트계 복합체의 수화 열역학 모델링 구축-II ... 24
• 1. 수화 열역학 프로그램 (GEMS)를 이용한 시멘트의 수화 반응 해석 ... 24
• 1.1 열역학 데이터 베이스 구축 ... 24
• 1.2 시간 의존적 수화 시뮬레이션 ... 27
• 2. 해석결과 (thermodynamic)와 실험결과 (TG, XRD)의 비교 분석 ... 29
• 2.1 해석결과와 실험결과의 비교 ... 29
• 2.2 해석의 정밀도 ... 33
• 제3장 열역학 모델링 기반 응결 예측 기법 제안 ... 34
• 1. CSA 시멘트 및 응결 지연제 첨가에 따른 시멘트 복합체의 Vicat needle 또는 초음파 측정법에 의한 응결시간 측정 ... 34
• 1.1 응결 시간 데이터 구축 ... 34
• 2. Time-dependent 수화물과 응결 시간의 관계 분석 ... 36
• 2.1 Time-dependent 수화물과 응결 시간의 관계 ... 36
• 2.2 응결시간과 수화 반응의 물리 화학적 관계 도출 ... 37
• 3. 시멘트계 재료를 입력변수로 하는 응결 예측 기법 개발 ... 38
• 3.1 응결 예측 process 정립 ... 38
• 3.2 응결 시간 예측 기법의 정밀도 검증 ... 40
• 4. 관련 기술 분야의 시장 규모 분석 ... 41
• 제4장 열역학 모델링 기반 활용 기술 개발 ... 42
• 1. 열역학 모델링 기반 콘크리트 공극 구조 정량화 (매크로 공극, 모세관 공극, 겔 공극) ... 42
• 2. 열역학 모델링 기반 콘크리트 염화물 확산 계수 예측식 개발 ... 43
• 3. 고성능 콘크리트(UHPC)의 수화 열역학 시뮬레이션 구축 ... 49
• 4. 급속경화가 가능한 고성능 콘크리트의 기초 배합 기술 개발 ... 50
• 제5장 결론 ... 54
• 서지자료 ... 56
• Bibliographic Data ... 57
• 끝페이지 ... 58