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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 양근혁
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 경기대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
이 논문의 연구 히스토리 (5)
2017
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본 연구의 목적 자기치유·자기보호의 기능을 갖는 박테리아의 최적 생장환경 조성을 위한 생장처(Shelter)로의 흡착기술의 확립 및 중성수준의 pH를 갖는 마그네시아-인산염 복합체의 활용 가능성을 제시하고 이를 기반으로 제작된 박테리아 코팅재의 기본 성능을 평가하는 것이다. 박테리아의 생장처로서는 100∼150 meq/100 g 수준의 높은 양이온교환용량 특성 나타내어 주변 환경으로부터 박테리아의 영양분인 K+, Ca2+ 및 MgO2+ 등의 이온을 흡수하는데 유리하며, 중성 수준의 pH(5.5∼7.5)를 갖는 팽창질석이 이용되었다. 생장처로의 박테리아의 흡착을 유도하기 위하여 흡착패드 및 멸균배양액 용기가 활용되었으며, 박테리아 흡착 개체수의 졍량적 평가를 통해 그 효율성을 검증하였다. 박테리아의 최적 생장 환경조성을 위한 코팅재의 모재로서 경화 시 중성수준의 pH(9 이하 수준)를 갖는 마그네시아-인산염 복합체가 사용되었다. 인산염의 종류 및 마그네시아와의 혼합비율에 따라 응결, 강도발현 성능 및 pH 변화 등의 특성이 상이한 마그네시아-인산염 복합체의 최적 배합 설계를 위하여 인산염의 종류(1인산칼륨, 1인산암모늄 및 2인산암모늄 등 8가지), 인산염의 혼합비율(10%∼50%) 및 물-결합재비(20%∼40%)를 변수로 하여 응결시간, 플로우, 압축강도, 접착강도, pH 변화, 수화생성물 및 공극분포분석을 실시하였다. 마그네시아와 인산칼륨을 주요 결합재로서 하는 마그네시아-인산염 복합체는 물-결합재비 및 마그네시아-인산염의 혼합 몰비(Molar ratio, Mmp)가 각각 40% 및 3.4인 배합에서 종결시간 129분, 재령 28일 압축강도와 pH는 각각 40 MPa 및 9.1로서, 가사시간의 확보뿐만 아니라 높은 수준의 강도 발현 및 박테리아 생장을 위한 중성의 환경조성에 있어 최적의 배합조건으로 제시되었다. 최종적으로 박테리아의 생장처 제공을 위한 흡착기술 및 마그네시아-인산염 복합체 배합설계 기반으로 하여 박테리아 코팅재를 제작하였으며, 박테리아 흡착 팽창질석의 혼입율 변화(0%∼10%)에 따른 코팅재의 성능평가(플로우, 압축강도 및 박테리아 지속생장성 평가)를 실시하였다. 박테리아 콘크리트 코팅재는 압축강도는 팽창질석의 혼입율이 5%인 경우 재령 28일 압축강도는 39.4 MPa로서 무혼입 시험체에 비해 약 4% 감소하였는데, 그 감소율은 매우 미미한 수준이었다. 또한 박테리아의 지속생장성을 평가한 결과, 생장 개체수는 9.0×104 cell/mL로 나타나 코팅재에서의 박테리아 생장 및 증식이 가능한 것으로 평가되었다.
실험결과를 분석하여 마그네시아-인산염 복합체를 활용한 박테리아 코팅재의 최적 배합 조건을 선정하였는데, 마그네시아와 인산칼륨의 혼합 몰비 3.4, 물-결합재비 40%, 잔골재-결합재비 2 및 박테리아 흡착 팽창질석의 치환비율 5%로 제시 될 수 있었다.
실험결과를 분석하여 마그네시아-인산염 복합체를 활용한 박테리아 코팅재의 최적 배합 조건을 선정하였는데, 마그네시아와 인산칼륨의 혼합 몰비 3.4, 물-결합재비 40%, 잔골재-결합재비 2 및 박테리아 흡착 팽창질석의 치환비율 5%로 제시 될 수 있었다.
목차
제 1 장 서 론 11.1 연구배경 및 필요성 11.2 연구의 목적 31.3 연구의 내용 및 범위 31.4 연구방법 6제 2 장 기존연구 분석 102.1 일반사항 102.2 박테리아 활용 자기치유·자기보호 콘크리트 기술 112.3 콘크리트 구조체의 보수·보강 재료 142.4 마그네시아-인산염 복합체 활용기술 162.5 기존연구 대비 본 연구의 차별성 18제 3 장 박테리아 흡착기술 203.1 박테리아 생장처 제공을 위한 흡착기술 203.1.1 생장처 213.1.2 박테리아의 분리·선별 213.1.3 박테리아의 배지구성 요소 233.1.4 박테리아의 배양 233.2 박테리아 흡착 기술 23제 4 장 마그네시아-인산염 복합체 배합설계 294.1 일반사항 294.2 사용 재료 314.2.1 마그네시아 314.2.2 인산염 334.2.3 붕산지연제 334.3 실험 상세 354.3.1 제 1그룹 354.3.2 제 2그룹 364.3.3 제 3그룹 364.4 실험방법 및 측정 항목 374.4.1 실험방법 374.4.2 측정 항목 374.5 실험결과 및 분석 434.5.1 제 1그룹 434.5.2 제 2그룹 494.5.3 제 3그룹 62제 5 장 마그네시아-인산염 복합체를 활용한 박테리아 콘크리트 코팅재 865.1 일반사항 865.2 사용 재료 865.2.1 생장처 865.2.2 박테리아 875.2.3 마그네시아-인산염 복합체 875.3 실험 상세 875.4 실험방법 및 측정 항목 885.4.1 실험방법 885.4.2 측정 항목 885.5 실험결과 및 분석 90제 6 장 결론 95참고문헌 98Abstract 102
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