알칼리 활성화제 도포 및 양생방법 변화가 혼화재 다량치환 모르타르의 압축강도에 미치는 영향 :Effect of Alkali Activator Application and Curing Methods on the Compressive Strength of High Volume Admixture Cement Mortar

최윤호

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자료유형: 학위논문

저자정보: 최윤호 (청주대학교, 청주대학교 대학원)

지도교수: 한민철

발행연도: 2021

저작권: 청주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수4

이 논문의 연구 히스토리 (5)

2021

알칼리 활성화제 도포 및 양생방법 변화가 혼화재 다량치환 모르타르의 압축강도에 미치는 영향

최윤호 건축공 2021.01 학위논문

2019

FA 다량치환 모르타르에 소생재 도포 후 고온 유지시간 및 양생방법 변화가 압축강도에 미치는 영향

최윤호 , 이영준 , 이혁주 외 3명 대한건축학회 학술발표대회 논문집 2019.10 학술대회자료

FA 다량치환 모르타르에 소생재 도포 후 양생온도 및 소생방법 변화가 압축강도에 미치는 영향

최윤호 , 이영준 , 한준희 외 3명 대한건축학회 학술발표대회 논문집 2019.10 학술대회자료

소생재 도포 후 고온 유지시간 및 양생방법 변화가 Fly Ash 다량치환 모르타르의 압축강도에 미치는 영향

최윤호 , 이혁주 , 이영준 외 3명 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 2019.01 학술대회자료

소생재 도포 후 소생온도 및 양생방법 변화가 Fly Ash 다량치환 모르타르의 압축강도에 미치는 영향

최윤호 , 한준희 , 이영준 외 3명 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 2019.01 학술대회자료

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최근, 국내에서 레미콘 생산시 플라이애시나 고로슬래그 미분말등의 광물성 혼화재를 사용하는 것이 보편화 되어있다. 이를 다량 사용할 경우 CO2 배출량을 절감할 수 있고, 보통포틀랜드시멘트만 사용한 콘크리트보다 단가를 절감할 수 있으며, 유동성 증가 및 장기강도 증진 등의 효과도 얻을 수 있는 장점이 있다.
그러나, 레미콘사에서 레미콘 생산시 배치플랜트 설비의 계량 오작동으로 인해 혼화재가 다량치환 되거나 혹은, 혼화재의 공급 착오로 인해 시멘트 사일로에 다량의 혼화재가 저장되는 사고가 발생한 사례가 종종 보고되고 있다. 이렇게 하여 혼화재가 다량으로 치환된 콘크리트가 구조체에 타설되는 사고가 발생할 경우 강도 증진 저하 문제가 발생되고, 심할 경우 구조적 문제를 유발한다. 이에 구조물의 성능회복에 대한 고려가 필요하게 되는데, 관리재령 연장 및 고가의 보강 방법 등을 적용해야 하며, 최악의 경우에는 구조물을 철거 후 재시공해야 한다. 이런 경우 레미콘사나 시공사는 공사비 측면에서 큰 손실이 불가피하기 때문에 보다 현실적이고 경제적인 보수·보강 방법을 제시할 필요가 있다고 판단된다.
그러므로 본 연구에서는 혼화재가 다량치환된 콘크리트의 강도저하를 효율적으로 해결하기 위한 방안을 제시하기 위하여 혼화재가 다량치환된 모르타르에 알칼리 회복 효과가 있는 알칼리 활성화제 종류를 변화시켜 도포하여 모르타르의 강도변화에 미치는 영향을 분석하고자 하였다.
실험결과 수산화칼슘보다 강알칼리인 수산화나트륨을 도포하였을 때 강도가 증진되었으며, 수산화나트륨을 도포한 후 FA 60%는 40℃, BS 75 및 90%는 20℃로 양생시 모든 양생 방법에서 강도가 증진되는 것을 확인하였다. 양생방법별로는 수중에서 양생하였을 때 대부분의 조합에서 강도 증진에 매우 효과적인 것으로 판단된다.

In this research, with a goal of contributing the development of the alkali activating technique for the binder with high-volume fly ash and blast furnace slag, the various conditions of alkali activator, curing temperature and curing methods were tested in mortar phase to provide a solution of low compressive strength at early age. According to the experiment, the results can be summarized as follows.

1) As an alkali activator to stimulate the alkali activating reaction, sodium hydroxide showed a better compressive developing performance for high-volume fly ash and blast furnace slag mortar than calcium hydroxide.

2) For the 60 % fly ash contained cement mortar with sodium hydroxide spraying, 40˚C of curing temperature achieved the highest compressive strength. Additionally, for the 75 % blast furnace slag replaced cement mortar with sodium hydroxide spraying, 20˚C of curing temperature produced the highest compressive strength.

3) In the case of the cement mortar with fly ash, wet-curing method provided the conditions of achieving the highest compressive strength, while the cement mortar incorporating blast furnace slag, wet-curing method achieved a higher compressive strength than rapping curing and air curing methods.

4) According to the microscopic analysis, from the cement mortar with high-volume fly ash, a silicone dioxide from pozzolanic materials and an ettringite of early-age hydration product was observed in 91 days without sodium hydroxide, while both silicone dioxide and ettringite were observed in 28 days with sodium hydroxide spraying, and intensity of XRD peak was increased. In the case of the cement mortar incorporating high-volume blast furnace slag, reacted hydration products could be observed in 28, and 91 days without sodium hydroxide, but there was no hydration products which can contribute to compressive strength. On the other hand, in the case of spraying the sodium hydroxide, the formation of calcium hydroxide was confirmed in 28 days, and C-S-H gel was observed on the surface of cement particles in 91 days.

#알칼리 활성화 #양생방법 #혼화재 다량치환 모르타르

1. 서 론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구범위 및 방법 2
1.3 연구동향 4
2. 이론적 고찰 6
2.1 혼화재의 개요 6
2.1.1 혼화재의 정의 및 분류 6
2.1.2 플라이애시 6
2.1.3 고로슬래그 미분말 9
2.1.4 기타 혼화재 13
2.2 알칼리 활성화제에 의한 강도 증진 22
2.2.1 알칼리 활성화의 개요 22
2.2.2 알칼리 활성화에 의한 강도 증진 23
2.2.3 플라이애시 기반 알칼리 활성화 24
2.2.4 고로슬래그 기반 알칼리 활성화 25
3. 혼화재가 다량치환된 모르타르의 알칼리 활성화제
종류변화에 따른 강도 증진 27
3.1 서언 27
3.2 실험계획 및 방법 27
3.2.1 실험계획 27
3.2.2 사용재료 29
3.2.3 실험방법 32
3.3 실험결과 및 분석 40
3.3.1 플로 및 공기량 40
3.3.2 알칼리 활성화제 종류별 강도 증진 40
3.4 소결 45
4. 양생방법 변화에 따른 혼화재 다량치환 모르타르의 강도 증진 47
4.1 서언 47
4.2 실험계획 및 방법 47
4.2.1 실험계획 47
4.2.2 사용재료 49
4.2.3 실험방법 52
4.3 실험결과 및 분석 55
4.3.1 플로 및 공기량 55
4.3.2 플라이애시의 양생조건 변화에 따른 강도 증진 56
4.3.3 고로슬래그의 양생조건 변화에 따른 강도 증진 68
4.3.4 미시적 특성 72
4.4 종합분석 82
4.5 소 결 85
5. 결 론 87
▣ 참고문헌 89
▣ ABSTRACT 94

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