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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 한중근
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 중앙대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수13
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본 연구에서는 수소나노버블의 개체수 농도에 따른 배합수의 물리·화학적 특성이 시멘트 혼합물의 워커빌리티, 내구성, 수밀성, 미세구조에 미치는 영향을 분석하였다. 혼화제를 사용하지 않고 배합수만으로 강도와 수밀성을 증진 시키고자 버블의 고농도화 및 크기 조절을 통해 강도증진 효과를 극대화하고자 하였다. 삼투현상을 적용한 수소나노버블수의 고농도 집적화 결과, 초기 농도의 약 2배 이상으로 고농축 되었고 버블의 직경은 점차 축소되어 약 100-150㎚의 균등한 크기로 안정화되었다. 버블의 축소화 과정에서 음의 제타포텐셜과 표면 장력이 높아지는 등 물의 물리·화학적 특성이 개선되었다.
시멘트 모르타르에 적용한 경우, 버블 개체수 농도증가에 따라 굳지 않은 모르타르의 워커빌리티가 감소하였으며, 양생 일수(3, 7, 14, 28일)에 따른 평균 압축강도는 점차 증진되었다. 동일한 배합비를 적용하여 제작한 시멘트 페이스트의 MIP 분석 결과, 버블 농도가 약 1.21×108particles/ml 높아질수록 기공률은 약 5.13%씩 감소하였으며, SEM 이미지를 통해 강도 향상에 영향을 미치는 C-S-H 수화물이 활발하게 발달하면서 내부 구조가 점차 밀실해지는 것을 확인할 수 있었다.
수소나노버블수가 시멘트와의 반응성을 높여 균질한 시멘트 혼합물을 형성하였기 때문에 조기 강도 증진과 수밀성 향상에 영향을 미친 것으로 판단된다.
버블의 크기 조절과 농도증가에 관한 연구는 수질정화, 성장 촉진, 살균, 의료용 진단 등 다양한 나노 응용 연구의 핵심기술로서 적용이 가능할 것이다. 또한, 철근부식방지 등 구조물 내구성 저하를 방지할 수 있는 친환경 건설소재로서 적극적인 활용이 가능할 것으로 사료된다.
시멘트 모르타르에 적용한 경우, 버블 개체수 농도증가에 따라 굳지 않은 모르타르의 워커빌리티가 감소하였으며, 양생 일수(3, 7, 14, 28일)에 따른 평균 압축강도는 점차 증진되었다. 동일한 배합비를 적용하여 제작한 시멘트 페이스트의 MIP 분석 결과, 버블 농도가 약 1.21×108particles/ml 높아질수록 기공률은 약 5.13%씩 감소하였으며, SEM 이미지를 통해 강도 향상에 영향을 미치는 C-S-H 수화물이 활발하게 발달하면서 내부 구조가 점차 밀실해지는 것을 확인할 수 있었다.
수소나노버블수가 시멘트와의 반응성을 높여 균질한 시멘트 혼합물을 형성하였기 때문에 조기 강도 증진과 수밀성 향상에 영향을 미친 것으로 판단된다.
버블의 크기 조절과 농도증가에 관한 연구는 수질정화, 성장 촉진, 살균, 의료용 진단 등 다양한 나노 응용 연구의 핵심기술로서 적용이 가능할 것이다. 또한, 철근부식방지 등 구조물 내구성 저하를 방지할 수 있는 친환경 건설소재로서 적극적인 활용이 가능할 것으로 사료된다.
목차
제 1 장 서 론 11.1 연구배경 및 목적 11.2 연구동향 61.3 논문의 구성 9제 2 장 이론적 배경 122.1 버블의 정의 122.2 나노버블의 생성 메커니즘 142.3 나노버블의 안정성 162.4 나노버블의 자기가압 효과 18제 3 장 실 험 203.1 고농도 HNBW 제조 203.1.1 수소나노버블(HNB)의 생성 203.1.2 HNB의 장기 안정성 223.1.3 HNB의 고농도 집적화 253.2 HNBW의 분석 273.2.1 HNB의 입도분석 273.2.2 HNB의 제타포텐셜 283.2.3 HNBW의 표면 장력 303.3 공시체 제작 및 압축강도 시험 323.3.1 시멘트 모르타르 흐름실험 323.3.2 시멘트 모르타르 공시체 제작 333.3.3 시멘트 페이스트 공시체 제작 343.3.4 압축강도 실험 363.4 시멘트 페이스트 기공률 실험 373.5 미세구조 분석시험 39제 4 장 고농축 HNBW의 물리화학적 특성 404.1 고농도 집적화 결과 404.2 HNB의 입도분석 결과 424.3 HNB의 수중안정성 45제5장 HNBW 시멘트의 물리기계적 특성 505.1 시멘트 모르타르 505.1.1 흐름실험 결과 505.1.2 압축강도 실험결과 515.2 기공특성 및 미세구조 분석 565.2.1 기공변화 분석 565.2.2 미세구조 분석 625.2.3 수밀성 및 미세구조 분석 결과 64제 6 장 결론 및 제언 65참고문헌 66국문초록 75ABSTRACT 77
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