본 연구는 고형상 에멀젼의 표면에서 일어나는 물리적 특성을 레올로지를 이용해 관찰해 보았다. 고형상 에멀젼이 전단변형에 따라 고상에서 액상으로의 전이시 전단속도가 큰 고형상 에멀젼의 경우 낮은 전단변형과 높은 전단변형에서 두 번의 전이구간을 보여주는 반면에 전단속도가 작은 고형상 에멀젼의 경우 높은 전단변형에서 전이구간이 한 번만 나타내는 것을 볼 수 있었다. 이는 고형상 에멀젼의 전단변형에 따른 표면의 물리적 특성이 중요한 요소로서 고형상 에멀젼의 구성요소에 따라 변화하게 된다. 유상과 수상으로 구성되어진 고형상 에멀젼에서 수상의 함량이 증가하게 되면 표면전이(surface transition) 구간이 점점줄어들다가 사라지는 것을 볼 수 있었으며, 유상과 분체로 구성되어진 고형상 에멀젼에서는 분체의 함량이 증가함에 따라 표면전이 구간이 점점 증가하는 것을 볼 수 있었다. 그리고 유상, 수상 그리고 분체로 이루어진 고형상 에멀젼에서는 분체의 함량이 증가함에 따라 표면전이 구간이 점점 줄어들다가 사라지는 것을 볼 수 있었다.
디지탈 윤전 등사기 또는 디지털복사 인쇄기(digital duplicator)라고 불리우는 사무용 소형 단색 윤전 인쇄기는 컴퓨터 스캐닝 기술과 스텐실 열천공 기술의 발달로 손쉽게 인쇄기상에서 자동복사 제판이 가능해 짐에 따라 우리나라에 1990년대부터 학교, 관공서, 군 및 교회등의 시험지와 홍보전단지 인쇄용으로 널리 보급되었다. 여기에 사용되는 잉크는 카트리지에 장착식으로 공급되는데, 에멀젼 잉크로서 천공으로 이루어진 스텐실 화상 뒷면으로부터 가압 통과되어 인쇄용지에 윤전식으로 인쇄된다. W/O형 에멀젼 잉크가 그 기본 전형이 된 것은 스텐실의 미세구멍을 통과하도록 큰 로라압력을 받아야 하는 잉크는 우선적으로 높은 점도이어야 하나 수십 마이크론의 미세구멍을 쉽게 빠져 나가도록 침투성이 빨라야 하는 이중적 레올로지 특성이 요구되기 때문이다. 그러나 에멀젼의 원천적인 불안정성과 물과 기름의 상호 대립적인 물리 \ulcorner화학적 특성을 주목하고 번짐, 얼룩, 배면침투, 광택문제, 건조성 지연 등의 인쇄품질을 향상시키고져 그동안 많은 연구개발이 노력이 있어 왔다. 이에 대하여 세계 시장을 크게 장악하고 있는 일본의 특허를 주로 검토하여 디지털 인쇄기용 W/O 에멀젼 잉크 기술 및 현황에 대해서 연구 조사하였다.
본 연구에서는 고로슬래그미분말의 분말도 종류 및 치환율이 시멘트 페이스트 및 모르타르에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 그 결과는 다음과 같다. 전반적으로 BS1 및 BS2의 경우 치환율이 증가함에 따라 항복치도 증가하는 경향을 보였다. 반면, BS 3의 경우 치환율이 증가함에 따라 전단응력이 감소하며 항복치도 감소하는 경향을 나타 내었다. 위 실험 결과를 참조하여 고로슬래그미분말을 사용한 현장배합 설계 시 유동성 파악의 기초적 자료로 참고할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 SP제 및 물시멘트비 영향에 따른 변화를 고려한 초유동 콘크리트의 유동 실험 및 해석 시뮬레이션 기법에 관해 소개한 것이다. 국내에서 생산되는 시멘트, 골재 및 SP 혼화제를 대상으로 하여 배합조건에 따른 유동 콘크리트의 레올로지 특성 및 유동현상 실험을 수행하였으며, 이로부터 물시멘트비와 SP제의 영향을 고려한 유동 콘크리트의 레올로지 정수 추정에 관한 예측모델을 제시하였다. 제시된 두 배합조건에 의한 영향을 유동 콘크리트의 전단응력과 변형률속도 관계 정식화에 적용하여 본 해석 모델을 제시하였다. SP제 및 물시멘트비의 변화를 고려한 초유동 콘크리트의 L형 박스 흐름 실험을 수행하여 해석 시뮬레이션 모델과 비교하여 개발 모델에 대해 평가토록 하였다.
본 연구에서는 SCC의 높은 민감성으로 인한 품질관리에 어려움을 극복하고자 굵은 골재의 부피, 잔골재의 종류, 단위수량, 공기량, 증점제 사용량 변화 등과 같은 다양한 배합요인이 SCC 특성에 미치는 영향을 분석하여 SCC의 초기물성을 정량적으로 판단할 수 있는 기초자료를 제공하고자 하였다. 실험결과, 항복응력은 굵은 골재 용적율이 증가할수록 낮아졌고 증점제 사용량이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 단위수량, 잔골재 종류 변화, 공기량 증감에 따른 항복응력값의 변화는 없는 것으로 나타났다. 배합요인에 따른 소성 점도는 항복응력과 비슷한 경향을 나타냈다. 또한 항복응력과 슬럼프 플로, $T_{50}$, V-lot와의 상관성 분석결과, 상관관계가 없었고 소성 점도와 $T_{50}$, V-lot와의 상관성은 매우 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났는데, 특히, $T_{50}$ 및 V-lot 시간이 줄어들수록 소성 점도도 낮아지는 것을 알 수 있었다.
본 연구는 굵은골재의 완전 리사이클 기술개발을 위해서 시멘트계 재료를 이용한 개질 페이스트를 이용하여 원골재의 표면을 코팅하는 표면개질 기술을 적용하고 있다. 이 때에 원골재와 개질 페이스트의 계면은 개질 페이스트의 점착력과 점도에 의존되어 개질골재의 피막두께가 결정된다고 생각할 수 있다. 본 연구에서는 굳지 않은 상태에서의 개질 페이스트의 유동특성을 파악하고 표면 개질골재의 피막 두께에 대해 검토한 결과, 개질 페이스트를 빙엄유체로서 가정하여, 잉여 페이스트 이론과 유동학 정수 (항복치)를 고려하는 것으로 개질 페이스트의 정량적인 피막 두께의 설계가 가능하여, 표면개질 골재를 이용한 콘크리트의 정량적인 배합설계가 가능할 것으로 판단된다.
본 연구의 목적은 저점도형 고성능 감수제가 혼화재료를 포함하는 시멘트 계열 재료의 유동성 및 레올로지 특성에 미치는 영향을 분석하여 기초적인 정보를 제공하는 것이다. 이에 플라이애시, 고로슬래그, 실리카흄을 치환한 시멘트 페이스트와 모르타르에 대하여 일반적인 고성능 감수제와 저점도형 고성능 감수제를 사용하여 실험을 실시하였다. 실험 결과 저점도형 고성능 감수제는 소성점도에 있어서 일반형 고성능 감수제보다 크게 저감시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구가 향후 저점도형 고성능 감수제를 사용하는 데에 기초적인 데이터를 제공할 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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