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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이한승
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 한양대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수0
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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최근 건물의 초고층화 및 대형화로 인해 건물의 중량이 증가하고 있다.
경량 콘크리트를 구조물로 적용을 할 경우, 건물의 중량을 감소, 구조 부재 크기 감소, 풍하중과 지진하중의 충격을 완화 시켜, 사용 자재의 경제성에 기여 한다. 또한, 외장재 및 내장재로 사용하면, 층간소음, 방음, 차음 시설에 유용하다.
경량 콘크리트는 경량 골재 콘크리트, 경량 기포 콘크리트가 주로 사용된다. 경량 기포 콘크리트 내에서 기포 특성은 기포제의 성분 및 사용량에 따라 큰 차이를 보인다. 따라서 목적에 부합하는 기포제 선정을 위해, 기포의 특성을 위한 기초적 연구가 필수적이다. 하지만, 경량 기포 콘크리트에 관한 연구가 지속적으로 진행되고 있음에도 불구하고 기포의 특성과 경량 기포 콘크리트의 관계에 관한 연구도 부족한 실정이다.
본 연구는 현장에서 사용 중인 광물성 기포제와 개발 단계인 고성능 계면활성제 기포제를 비교 분석하여 성능의 지표로 사용할 것이다. 또한, 시멘트 페이스트에 혼입하여 기포제의 성능이 시멘트 환경에서 어떠한 영향을 미치는지 확인하고자 겉보기밀도, 함수율, 압축강도 측정을 통하여, 기포제 개발에 기초자료를 얻고자 한다.
본 연구에서는 실험을 통하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
1) 수용액에 기포제의 혼입률이 0.1 % 증가할수록 절대 기포량이 153 %증가하나 각 기포제 마다 혼입률 0.6 %이상에서는 발포율이 증가하지 않는 것으로 나타났다. 이는 일정량의 기포가 생기면 기포간의 간섭에 의해 소포현상을 일으켜 일정 발포율이 유지가 되는 것으로 판단된다. 광물성계보다 식물성계 기포제의 발포율이 2 배 높게 나타났고, 기포제 종류마다 최적 발포 혼입률 및 최대 발포량을 가지고 있는 것으로 사료된다.
2) 수용액 내에서 240 분 동안 광물성계 기포제를 발포한 기포는 100 %소포를 보였고, 식물성계 기포제를 발포한 기포는 7.14 %의 소포를 보였다. 기포제가 용해된 수용액 내 분자의 친수성·소수성 부분 때문에 기포가 발생한다. 극성이 강하고, 분자의 수가 많으면 기포막의 두께가 두꺼워지고 안정성이 높아짐으로 인해 기포의 형상을 유지 할 수 있는 시간이 늘어나는 것으로 판단되며, 소포를 억제하고 작고 균일한 기포를 생성하는데 영향을 끼치는 것으로 사료된다.
3) 식물성계 기포제의 겉보기 밀도는 광물성계 기포제의 겉보기 밀도보다 0.87 배 가벼운 것으로 나타났다. 또한, 경화된 시멘트 페이스트 밀도의 증가와 감소는 압축강도의 증가와 감소로 연결된다는 것을 알 수 있다. 또한, 기포제가 시멘트 환경에서 일정 수준이상의 과혼입이 되었을 경우, 굳지 않은 상태에서 열린 공극을 갖게 되고, 열린 공극의 증가는 시멘트 페이스트의 침하를 발생시켜 밀도의 증가를 일으키는 것으로 나타났다.
4) 식물성계는 광물성계 기포제보다 0.58 배 크기의 작은 기포를 형성하고, 기포의 안정성이 높아 시멘트 페이스트로 혼입될 경우 보다 낮은 밀도를 보이지만 높은 압축강도를 보이고, 공극률이 낮은 것으로 보아 독립된 기포를 형성하고 성능이 우수한 것으로 판단된다.
경량 콘크리트를 구조물로 적용을 할 경우, 건물의 중량을 감소, 구조 부재 크기 감소, 풍하중과 지진하중의 충격을 완화 시켜, 사용 자재의 경제성에 기여 한다. 또한, 외장재 및 내장재로 사용하면, 층간소음, 방음, 차음 시설에 유용하다.
경량 콘크리트는 경량 골재 콘크리트, 경량 기포 콘크리트가 주로 사용된다. 경량 기포 콘크리트 내에서 기포 특성은 기포제의 성분 및 사용량에 따라 큰 차이를 보인다. 따라서 목적에 부합하는 기포제 선정을 위해, 기포의 특성을 위한 기초적 연구가 필수적이다. 하지만, 경량 기포 콘크리트에 관한 연구가 지속적으로 진행되고 있음에도 불구하고 기포의 특성과 경량 기포 콘크리트의 관계에 관한 연구도 부족한 실정이다.
본 연구는 현장에서 사용 중인 광물성 기포제와 개발 단계인 고성능 계면활성제 기포제를 비교 분석하여 성능의 지표로 사용할 것이다. 또한, 시멘트 페이스트에 혼입하여 기포제의 성능이 시멘트 환경에서 어떠한 영향을 미치는지 확인하고자 겉보기밀도, 함수율, 압축강도 측정을 통하여, 기포제 개발에 기초자료를 얻고자 한다.
본 연구에서는 실험을 통하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
1) 수용액에 기포제의 혼입률이 0.1 % 증가할수록 절대 기포량이 153 %증가하나 각 기포제 마다 혼입률 0.6 %이상에서는 발포율이 증가하지 않는 것으로 나타났다. 이는 일정량의 기포가 생기면 기포간의 간섭에 의해 소포현상을 일으켜 일정 발포율이 유지가 되는 것으로 판단된다. 광물성계보다 식물성계 기포제의 발포율이 2 배 높게 나타났고, 기포제 종류마다 최적 발포 혼입률 및 최대 발포량을 가지고 있는 것으로 사료된다.
2) 수용액 내에서 240 분 동안 광물성계 기포제를 발포한 기포는 100 %소포를 보였고, 식물성계 기포제를 발포한 기포는 7.14 %의 소포를 보였다. 기포제가 용해된 수용액 내 분자의 친수성·소수성 부분 때문에 기포가 발생한다. 극성이 강하고, 분자의 수가 많으면 기포막의 두께가 두꺼워지고 안정성이 높아짐으로 인해 기포의 형상을 유지 할 수 있는 시간이 늘어나는 것으로 판단되며, 소포를 억제하고 작고 균일한 기포를 생성하는데 영향을 끼치는 것으로 사료된다.
3) 식물성계 기포제의 겉보기 밀도는 광물성계 기포제의 겉보기 밀도보다 0.87 배 가벼운 것으로 나타났다. 또한, 경화된 시멘트 페이스트 밀도의 증가와 감소는 압축강도의 증가와 감소로 연결된다는 것을 알 수 있다. 또한, 기포제가 시멘트 환경에서 일정 수준이상의 과혼입이 되었을 경우, 굳지 않은 상태에서 열린 공극을 갖게 되고, 열린 공극의 증가는 시멘트 페이스트의 침하를 발생시켜 밀도의 증가를 일으키는 것으로 나타났다.
4) 식물성계는 광물성계 기포제보다 0.58 배 크기의 작은 기포를 형성하고, 기포의 안정성이 높아 시멘트 페이스트로 혼입될 경우 보다 낮은 밀도를 보이지만 높은 압축강도를 보이고, 공극률이 낮은 것으로 보아 독립된 기포를 형성하고 성능이 우수한 것으로 판단된다.
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