초록
CBPC(chemically-bonded phosphate ceramic) 바인더는 사소 MgO와 인산의 강력한 산-염기 반응을 이용한 초속경 보수재료로서, 시멘트와는 달리 CaO의 함량을 10% 이하로 줄인 재료이다. 이번 실험에서는 CBPC 바인더에 천연광물 및 산업부산물로 이뤄진 6가지 충전재들을 첨가하고 물리적 성능 및 수화 반응을 관찰하였다. 실리카퓸을 첨가한시편이 압축강도 및 동탄성계수가 상대적으로 높았고, 특히 장기강도 면에서 뚜렷한 증가율을 보였다. 또한 XRD 분석을 통해 실리카퓸을 첨가한 시편에서 마그네슘의 수화물인 M-S-H gel and $MgCO_3$ 피크를 관찰 할 수 있었다. 칼슘 성분이 다량 포함된 충전재를 넣은 시편의 경우 강도 및 내구성 면에서 좋지 않은 결과를 낳은 것으로 보아, 칼슘과 마그네슘 수화물은 서로 화학적으로 결합하지 않으므로 섞지 않는 것이 좋다는 결론을 도출했다. 결과적으로 MgO를 기반으로 하는 모르타르에는 순수하게 실리카 성분으로만 이루어진 실리카 흄과 같은 충전재가 알맞은 것으로 나타났다.
Hydration and physical characteristics of chemically-bonded phosphate ceramic (CBPC) binder based on dead-burned Mg-O with six different blends are investigated for efficient repair construction material by retarding set phase with $H_3BO_3$. The test specimen of the blender with silica fume shows higher compressive strength after 75 days. The CBPC with silica fume results in higher modulus of rupture that others. The test specimens of CBPC eludes lower calcium ion than that of OPC (Ordinay Portland Cement). The X-ray diffraction pattern shows that hydration results in the formation of magnesium hydroxide, M-S-H gel and $MgCO_3$ for the specimen with silica fumes. Combination with calcium for MgO is not desirable due to no formation of chemical bond between two components. Based on the experimental program, the mixture of MgO and silica fume shows efficient performance in strength and durability.
