• 콘크리트학회논문집
• /
• 제13권4호
• /
• pp.314-320
• /
• 2001

본 연구에서는 온돌바닥 모르터에서 쉽게 발생하는 균열을 저감시키기 위해 사용되는 팽창재 중에서 석회-석고계 팽창재의 품질 특성에 대한 연구결과이다. 본 연구는 팽창재 함량별 배합조건을 설정하여, 석회-석고계의 팽창원리를 실험적으로 검증하여 보았고, 배합조건에 따른 팽창성능을 길이변화율 실험결과로부터 분석하였다. 실험결과 팽창성능을 증가시키면 압축강도는 지수함수적(Y = A $e^{-x}$)으로 감소함을 확인하였다. 또한 팽창시멘트 제조시 품질관리의 일환으로 실시하는 화학성분치와 팽창성능과의 회귀 분석 결과, 화학성분치(분말도, +44$\mu\textrm{m}$R, F-CaO, S $O_3$, L.0.1) 중에서 F-CaO 함량이 팽창성능에 영향을 미치는 주요인자인 것으로 분석되었고, F-CaO함량이 증가하면 팽창성능도 증가하며 2차 함수 관계를 갖는 것으로 분석되었다.다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.183-192
• /
• 2001

산업부산물을 이용하여 3CaO.3Al$_2$O$_3$.CaSO$_4$(C$_4$A$_3$S) 클링커를 합성하였다. 이때, 원료 물질은 산업부산물로 플라이 애쉬, 고로 수쇄 및 괴재슬래그를 $Al_2$O$_3$원으로 그리고 부산석고를 SO$_3$원으로 이용하였으며, CaO원으로 천연석회석을 사용하였다. 제조된 $C_4$A$_3$S 클링커를 CaSO$_4$, CaO를 배합하여 CSA계 팽창재를 제조하였으며, 일반 포틀랜드 시멘트(OPC)에 10 wt.% 첨가하여 수화 및 물성 특성을 조사하였다. 주요 수화생성상은 에트링자이트 및 수산화칼슘이었다. 수화시 에트링자이트의 생성으로 인해 팽창 및 경화체가 치밀화되어 건조수축이 감소되었고, 강도(압출, 인장, 휨)가 향상되었다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.576-582
• /
• 2000

Two type of expanding cement generally referred to as CSA with Hauyne(3CaO 3Al2O3 CaSO4) and Quick lime(CaO). Hauyne is formed to ettringite when there are presented with CaO and CaSO4, and CaO reacts wtih water to form Ca(OH)2. REcently, the mechanism of compensation and expand mortar or concrete tend to same and it has been used improving on its shrink property. The volume of cement paste varies with its water content shrink with drying and re-wetting. Concrete and mortar works are required shrinking compensation and expansion properties to reduce of potential crack. The use of expansion cement may improve on its shrinking volume changes. CSA dosages for shrinking compensation limited by cement weight, but obtained difference expansion rate with varied W/C or inorganic admixture. This paper studies expansion rate according to expansion cement dosages, water and inorganic admixtures as Silica fume. Therefor, the expansion factor has to considered before the application.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제37권4호
• /
• pp.388-394
• /
• 2000

The C4A3S clinker was prepared by the solid-state reaction. The mixture of raw materials; calcite, kaoline and gypsum, was fired at 135$0^{\circ}C$ for 1hr and cooled rapidly in air. C4A3S type expansive was made with C4A3S clinker, CaO and CaSO4. The cement replaced by 10 wt.% C4A3S type expansive was investigated by the measurement of the strength(compressive, tensile, flexural) and length change at various curing conditions. Hydration products were mainly ettringite, monosulfate and Ca(OH)2. The densification and the expansion due to the formation of ettringite during the hydration increased strength and reduced the drying shrinkage of hardened cement.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.234-240
• /
• 2003

보통 포틀랜드 시멘트에 CSA계 팽창재를 l0 wt% 혼합한 시멘트 경화체를 MgS $O_4$. 7$H_2O$ l0 wt%로 제조된 용액에 침지시켜 물성을 측정하였다. 재령의 경과에 따라서 압축강도, 수화생성물 및 미세구조변화를 관찰한 결과 천연원료로 제조된 CSA계 팽창재［No. 6(C/(equation omitted) : 2.29, A/(equation omitted) : 0.16)]는 초기에 미세한 에트링자이트 생성 및 후기에는 $\beta$-C$_2$S의 수화 반응으로 경화체가 치밀화되어 OPC 보다 $Mg^{2＋}$, S $O_4$$^{2－}$ 이온의 확산에 대한 저항성이 증가되었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제16권3호
• /
• pp.369-374
• /
• 2004

$C_4A_3S$ 합성은 천연원료인 석회석과 산업폐기물 및 부산물인 수산화알루미늄, 이수석고를 일정혼합비로 균일하게 혼합하여 20, 400, 600, $1200^{\circ}C$에서 1시간 소성 후 급냉하여 $C_4A_3S$ 클링커를 합성하였다. 합성한 클링커를 보통 포틀랜드 시멘트에 10 wt%치환하여 수중 양생하에서 수화반응 및 물성특성을 조사하였다. $1200^{\circ}C$에서 $C_4A_3S$ 클링커가 합성됨을 X-Ray diffraction pattern으로 관찰할 수 있었다 $1200^{\circ}C$에서 소성된 시료는 급결성을 띠었으며, 압축강도는 보통 포틀랜드 시멘트보다 20~30% 정도 높게 나타났다. 주요 수화생성물은 ettringite, 수산화 칼슘이며, ettringite의 팽창으로 인하여 모르타르의 건조수축이 보통 포틀랜드 시멘트보다는 낮게 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권5호
• /
• pp.127-132
• /
• 2018

순환유동층 보일러애시(CFBC ash)는 매년 발생량이 증가하고 있으며, 대부분 활용성이 제한되어 매립, 폐기되고 있는 실정이다. 순환유동층 보일러애시의 화학조성 주성분은 $SiO_2$, CaO, $CaSO_4$로써, 물과 반응하여 시멘트와 유사한 자기수경성을 가지고 있다. 본 연구에서는 순환유동층 보일러애시의 자기수경성을 활용하여, 폴리머 혼입 보수 모르타르를 개발하기 위한 최적배합을 도출하고자 하였다. 폴리머 혼입 보수 보르타르 개발을 위해 순차적으로 3 Case의 배합을 설정하고 기초 물성을 확인하였다. 그 결과, 순환유동층 보일러애시에 실리카흄 10% 혼입과 폴리머 1.0% 혼입, 팽창재 3.5% 혼입에서 최적의 결과를 얻을 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제29권4호
• /
• pp.415-424
• /
• 2017

본 연구의 목적은 플라이애시 및 고로슬래그 미분말로 제조한 알칼리 활성화 결합재 모르타르의 황산염 저항성에 미치는 마그네슘(Magnesium, $Mg^{2+}$) 및 황산(Sulfate, ${SO_4}^{2-}$) 이온의 영향을 확인하는 것이다. 이를 위하여 고로슬래그 미분말 치환율을 30%, 50% 및 100%, $SiO_2$와 $Na_2O$의 몰 비($SiO_2/Na_2O$ molar ratio, Ms)를 1.0, 1.5 및 2.0으로 조정한 시험체를 제작하였다. 그리고 $Mg^{2+}$ 및 ${SO_4}^{2-}$의 영향을 확인하기 위하여 $Mg^{2+}$ 단독(10% $Mg(NO_3)_2$), ${SO_4}^{2-}$ 단독(10% $Na_2SO_4$), $Mg^{2+}$ 및 ${SO_4}^{2-}$ 복합(10% [$MgCl_2+Na_2SO_4$], 10% [$Mg(NO_3)_2+Na_2SO_4$]) 및 $MgSO_4$ 수용액(10%, 5% 및 2.5% $MgSO_4$)의 조건에서 압축강도, 길이변화, 질량변화 및 X선 회절 분석을 실시하였다. 그 결과, $Mg^{2+}$ 및 ${SO_4}^{2-}$가 공존하는 경우에만 황산염 침식에 의한 강도저하 및 팽창 등이 발생하는 것을 확인하였다. 이러한 현상은 $Mg^{2+}$이 규산칼슘 수화물(Calcium Silicate Hydrate, C-S-H)을 분해하여 $Ca^{2+}$이 용출되고, 용출된 $Ca^{2+}$과 ${SO_4}^{2-}$가 결합하여 석고($CaSO_4{\cdot}2H_2O$, Gypsum)를 생성하고, $Mg^{2+}$과 OH가 결합하여 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide, $Mg(OH)_2$, Brucite)을 생성하는 것에 기인하는 것을 확인하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제23권10호
• /
• pp.599-605
• /
• 2013

CSA, a cement mineral compound that is mainly composed of $3CaO{\cdot}3Al_2O_3{\cdot}CaSO_4$, generates ettringite as a hydration product after a reaction with glass (lime), gypsum and water to speed up the hardening process and enhance the strength and degree of expansion. When used as a cement admixture, there is increased production of ettringite, which can improve the initial strength in the first three days and ameliorate the reduction in the initial strength caused by the use of fly ash in particular. In this study, a hydrate analysis was performed using XRD and SEM after substitution with fly ash (30%) and CSA (8%) with the goal of observing the effect of CSA on the initial strength of a cement mixture containing fly ash. The results of the analysis showed that an addition of CSA promoted the production of ettringite and improved the initial strength, resulting in the generation of hydrates, which can effectively enhance the long-term strength of these materials.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제20권2호
• /
• pp.94-101
• /
• 2016

본 연구는 플라이애시 및 고로슬래그를 활용하여 알칼리 활성화 결합재로 제조된 모르타르 및 페이스트 샘플의 황산염 저항성을 평가하고 황산염 침투에 대한 고저항성 결합재를 제시하는 것이다. 이를 위하여 플라이애시 및 고로슬래그미분말 등의 광물질 혼화재를 결합재로 활용하여 고로슬래그미분말 치환율을 0, 30, 50 및 100%로 제작하였다. 규산나트륨 모듈 $Ms[SiO_2/Na_2O]$은 1.0, 1.5 및 2.0으로 조정하였으며, 초기 24시간 양생조건을 $23^{\circ}C$ 및 $70^{\circ}C$로 하고, 10% 황산나트륨 및 10% 황산마그네슘 용액에 각각 침지시키고, 황산염 저항성을 평가하기 위하여 압축강도, 질량변화율, 길이변화율 및 X선 회절분석을 측정하였다. 그 결과 고로슬래그미분말 치환량 및 Ms비가 증가할수록 재령 28일 압축강도 발현이 우수한 결과가 나타났다. 10% 황산나트륨에 침지한 경우에는 모든 시험조건에서 장기적인 강도발현과 질량 및 길이변화율이 작아 황산나트륨 침투에 대한 저항성이 우수한 것으로 나타났으나, 10% 황산마그네슘에 침지한 경우에는 장기적인 강도저하와 질량 및 길이변화가 크게 나타났으며, 그 경향은 고로슬래그미분말 치환량 및 Ms비가 증가할수록 현저하였다. 이것은 황산마그네슘의 경우 규산마그네슘수화물의 생성으로 인한 열화가 지배적으로 작용한 결과로 판단된다. 또한, X선 회절분석 결과 $MgSO_4$ 용액 침지에서의 알칼리 활성화 결합재의 팽창은 Gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$) 생성 반응에 의한 것으로 확인되었으며, 침지 6개월까지는 Gypsum의 생성이 지속적으로 증가되는 것을 알 수 있다.