Durability Characteristics of Concrete Containing Lightly Burnt MgO Powder

MgO concrete containing lightly burnt MgO powder at $850{\sim}1,000^{\circ}C$ may have a long-term expansibility characteristic. Such expansibility of MgO concrete can compensate the shrinkage at later ages since the hydration of the MgO is very slow. However, the addition of MgO delays the initial hydration of cement and increases the setting time of cement. Also, the porosity and pore-size distribution of the MgO concrete are different from OPC concrete. Therefore, in order to use MgO in practice, both mechanical and durability properties of MgO concrete should be carefully examined. In this study, durability tests on carbonation, freezing-thawing, and diffusion of chloride were carried out after 56 days of underwater curing at $20^{\circ}C$ to compare durability characteristics of 5% MgO-mixed concrete with those of OPC concrete. The results showed that MgO concrete shows a greater durability than the concrete with no MgO, because the micro structure in the MgO concrete is much denser due to its expansibility characteristic.

저온 소성한 MgO 분말을 혼입한 콘크리트의 내구 특성

$850{\sim}1,000^{\circ}C$ 정도의 저온에서 소성된 MgO 분말을 혼입한 MgO 콘크리트는 장기적인 팽창성을 보인다. 이러한 팽창성은 MgO 분말의 느린 수화 반응을 통해 이루어지기 때문에 늦은 재령에서의 수축을 보상하는 특성을 가진다. 하지만 MgO 분말의 혼입은 시멘트의 초결을 지연시키며 응결 시간을 증가시키고, MgO 콘크리트의 공극률과 공극의 크기 분포가 일반 콘크리트와 다르기 때문에 현장 적용을 위해서는 MgO 콘크리트의 역학적 특성뿐만 아니라 다양한 내구 성능에 대한 검토가 필요하다. 이 연구에서는 MgO 콘크리트의 내구 특성을 평가하기 위하여 5% 수준으로 MgO 분말을 혼입한 콘크리트를 재령 56일까지 $20^{\circ}C$에서 수중 양생한 후 탄산화, 동결융해 및 염화물 확산에 대한 실험을 수행하여 MgO 분말을 혼입하지 않은 콘크리트의 내구 특성과 비교하였다. 그 결과 MgO 분말을 혼입한 콘크리트에서 콘크리트의 내구 성능이 다소 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 MgO 분말의 수화 반응에 따른 팽창 효과로 콘크리트의 미세 구조가 치밀해지기 때문으로 사료된다.