경화제 무첨가 에폭시 수지는 시멘트 모르터 및 콘크리트 중에 시멘트 수화에 의해 생성된 수산화물(예를 들어 $Ca(OH)_2$)의 존재하에서 경화할 수 있음에 착안하여, 본 연구는 경화제를 첨가하지 않은 에폭시 시멘트 모르터 및 콘크리트의 배합비 변화에 따른 역학적 성질을 파악하고 종래의 경화제 첨가 에폭시 시멘트 모르터 및 콘크리트와 비교하여 성능과 경제적인 면에서 우수한 경화제 무첨가 에폭시 시멘트 모르터 및 콘크리트를 개발하기 위하여 연구되었다. 연구 결과 종래의 경화제 첨가 에폭시 시멘트 모르터 및 콘크리트와 비교하여 10-20%의 낮은 폴리머 시멘트 비에서 우수한 역학적 성질을 가진 경화제 무첨가 에폭시 시멘트 모르터 및 콘크리트를 개발할 수 있다.
II형 무수석고의 평균 입경과 치환율이 시멘트페이스트의 유동성에 미치는 영향에 대해 비교하였다. 나프탈렌계(NSF)와 폴리카르본산계(NT-2) 등 2가지 고유동화제의 첨가량을 0~2.0wt%으로 변화시켰을 때 3종으로 구분한 II형 무수석고의 평균입경(4, 14, $35{\mu}m$)과 치환율(3, 5, 10, 15wt%)의 변화에 따른 영향을 측정하였다. 이들 변수들에 따른 영향을 측정하기 위하여 시멘트페이스트의 초기 유동성 및 경과시간별로 겉보기 점도를 관찰하였다. 시멘페이스트의 초기유동성은 II형 무수석고의 평균입경에 의한 영향보다는 II형 무수석고의 치환율 증가에 의한 영향이 더욱 큰 것으로 나타났다. II형 무수석고의 치환율을 10wt%로 고정시 NT-2, 1.0wt% 첨가로 시멘트페이스트의 유동성은 동일 첨가량의 NSF보다 크게 향상되었다. 이는 측정된 변수들의 범위 중에서 가장 우수한 시멘트 페이스트의 유동성을 보여주는 경우이다. NT-2, 1.0wt% 첨가에서 II형 무수석고의 치환율 증가에 따라 시멘트 페이스트의 겉보기 점도가 현저하게 감소되었다. 이로부터 시멘트 페이스트의 유동성 향상을 위해서는 NT-2의 첨가와 더불어 시멘트를 II형 무수석고로 일정비율 치환하는 것이 더욱 효과적임을 알 수 있었다.
이 연구에서는 산업부산물을 재활용하는 차원에서 화학비료공장의 인산제조과정 중 부산물로 발생되는 인산부산석고($CaSO_4/H_2O$)를 이수석고 형태인 건조석고, 반수석고, III형 무수석고, II형 무수석고로 실험용시료를 제조하여 화학분석을 통해 그 석고의 품질특성을 분석하고 조건별로 제조된 석고를 각각 3.0%씩 고로슬래그 시멘트에 첨가하여 시멘트 품질에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 석고의 제조 조건에서 온도가 높아질수록 석고의 품질이 향상되는 결과가 확인 되었으며 $700^{\circ}C$ 소성조건인 II형 무수석고에서 시멘트 품질에 영향을 미칠 수 있는 수용성인산($S-P_2O_5$)이 현저히 낮아지는 경향이 나타났다. 또한 고로슬래그 시멘트 적용 실험 결과 II형 무수석고에서 재령 3일 압축강도와 건조수축 길이변화가 양호한 것으로 나타났고 재령 56일에서 압축강도는 반수석고, III형 무수석고, 건조석고, II형 무수석고 순으로 높게 나타나는 경향을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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