Effective Porosity Variation of Cement Samples According to Vacuum Pressure and Time

Effective porosity has been measured for cement specimen as a function of vacuum time and pressure in the vacuum saturation process. Six cement specimen are used; three of them are made of the same ratio of cement and sand, the other three are 100% cement mortar, of which average porosity is about 25% and 40%, respectively. Using the 6 samples, measured effective porosities are compared and examined with 5 different vacuum pressures (2, 4, 6, 8, 10 torr) and times (20, 40, 60, 80, 100 minute), respectively. Comparing measured effective porosity from experiments when vacuum time varies from 100 minute to 20 minute with 20 minute step and vacuum pressure is fixed to 10, 6, and 2 torr, average deviation decreases as 0.6, 0.5, and 0.2% respectively. Comparing measured effective porosity from experiments when vacuum pressure varies from 2 torr to 10 torr with 2 torr step and vacuum time is fixed to 100, 60, and 20 minute, average deviation increases as vacuum time decreases. These results can be a background of suggested method of ISRM that describes the vacuum time longer than 60 minute and vacuum pressure higher than 6 torr. In this study, only qualitative discussion can be possible for the effects on the effective porosity by decreasing 20 minute vacuuming time at the same pressure or by decreasing 2 torr of vacuum pressure at the same vacuum time. This is because the sample could not reached to perfectly dried condition even though the sample were dried at $105^{\circ}C$ and following the ISRM suggested method, so that initial water content could not be the same at each experiment.

진공의 압력과 시간을 달리할 때 시멘트시험편의 유효공극률 변화

진공 수포화 과정에서 진공시간과 진공압력을 달리하면서 진공시간 및 압력이 유효공극률 산정에 미치는 영향을 살펴보았다. 시멘트와 모래의 무게비가 1대1인 3개의 시멘트 시험편과 100% 시멘트 모르타르 3개 등 총 6개 시험편을 이용하여 진공 압력을 2, 4, 6, 8, 10 torr, 진공시간을 20, 40, 60, 80, 100분으로 달리하며 측정되는 유효공극률을 비교하였다. 평균 약 25%와 40%로 비교적 큰 유효공극률을 갖는 시멘트 시험편에 대하여 진공압력이 10, 6, 2 torr 일 때 진공시간이 100 ~ 20 분으로 변화하는 3개 시험군 끼리의 결과를 비교하면, 절대편차의 평균값이 0.6%에서부터 0.5%, 0.2%로 작게 나타났다. 진공시간이 100, 60, 20분일 때 진공압력을 각각 2 ~ 10 torr로 변화시키면서 수행한 실험군 끼리의 유효공극률을 비교해도 진공시간이 짧아지면 절대편차의 평균값이 커지는 경향이 있었다. 이로부터 진공압력/진공시간에 관한 국제암반역학회(ISRM) 표준(제안)시험법의 "6 torr 이하/1시간 이상"의 단서로 유추할 수 있었다. 동일한 진공압력에서 진공시간이 20분씩 줄어들 때의 효과와 동일한 진공시간일 때 진공압력이 2 torr씩 낮아질 때의 효과를 정성적으로 밖에 확인할 수 없었는데 그 이유로 습식진공으로 포화된 시험편 내 수분이 $105^{\circ}C$ 오븐 내에서의 건조과정 후에도 완전히 건조되지 않아서 시험편의 초기 함수정도를 동일하게 할 수 없기 때문임을 밝혔다.