초록
일반적으로 콘크리트는 다른 구조재료에 비해서 우수한 내화성능을 가지고 있기 때문에 내화구조 또는 방화구조 재료로 널리 사용되고 있으나, 화재시 가열에 의해 열응력과 열변형에 의한 손상뿐 아니라 폭렬현상과 같은 국부적인 파괴가 일어나게 된다. 따라서 이를 보완하기 위한 여러 연구가 진행되어지고 있다. 또한 최근, 첨단 나노기술은 일반적인 재료들과 다른 독특한 물리적, 화학적 특성을 갖도록 개발되고 있다. 나노 $SiO_2$가 혼입된 콘크리트의 내부온도, 중량손실률 및 압축강도 특성을 비교$\cdot$검토하여 높은 응력의 내화와 낮은 열적 거동의 증진을 연구하였다. 본 연구에서는 나노입자가 시멘트 중량의 0, 2, 4, $6\%$ 포함된 시편 (${\Phi}100{\times}200 mm$)과 화력 온도 $200^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $800^{\circ}C$에서 실험을 수행하였다. 그 결과 나노 입자 혼입률이 증가할수록 화력을 가한 후의 콘크리트 중량 손실률은 점차 감소하고, 압축, 강도는 효과적으로 증가하였다. 따라서 고온에서의 물리적 역학적 실험결과 강도 및 내부온도 증가면에서는 보통 콘크리트와 비교하여 충분히 건설용 구조재료로서의 사용이 가능할 것으로 판단된다.
Recently, since the advanced nano technology develops unique physical and chemical properties different from those of the conventional materials. Normal concretes mixed with nano - $SiO_2$ have been studied to improve the fire-resistance with high strength and lower heat conductivity. In this pilot study, the nano-particle contents in the specimens (${\Phi}100{\times}200 mm$) were 0, 2, 4, and $6\%$ by weight of cement, and fire-temperatures $200^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, and $800^{\circ}C$ were considered. The results show that as the nano-particle contents increases, the weight loss of concrete gradually decreases, and the compressive strength after fire-attack increases effectively.
