-
1. ์ ๋ก
-
2. AAS ๊ฒฐํฉ์ฌ ์ ์
-
2.1 ์์นผ๋ฆฌ ํ์ฑํ์ ๋ฐ์์ฑ ๊ฒํ
-
2.2 ๊ฒฐํฉ์ฌ ์กฐํฉ ์ ์
-
3. ์ฌ๋ฃ ๋ฐ ์คํ๋ฐฉ๋ฒ
-
3.1 ์ฌ๋ฃ
-
3.1.1 ์์ฌ๋ฃ
-
3.1.2 ์์นผ๋ฆฌ ํ์ฑํ์
-
3.2 ์คํ๋ฐฉ๋ฒ
-
3.2.1 AAS ํ์ด์คํธ์ ํผํฉ
-
3.2.2 ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ ์ํ
-
3.2.3 ์ ํ์ํ
-
3.2.4 ๋ ์ฌ๋ก์ง ์ํ
-
3.3 ์คํ๊ณํ
-
4. ์คํ๊ฒฐ๊ณผ ๋ฐ ๋ถ์
-
4.1 ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ
-
4.2 ์ ํ์๊ฐ
-
4.3 ๋ ์ฌ๋ก์ง ํน์ฑ
-
4.4 ์ ๋์ฑ ์ํ๊ณผ ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ์ ์๊ด๊ด๊ณ
-
5. ๊ฒฐ ๋ก
1. ์ ๋ก
์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ ๋ํ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ท๋ช
ํ๊ธฐ ์ํด์๋ ์ ๋์ฑ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ถ์ ๊ณผ ์ด๋ฅผ ๊ธฐ์ด๋ก ํ ํด์๋ฒ์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํ์ํ๋ค. ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ ๋์ฑ์ ํ๊ฐํ๊ธฐ
์ํด์๋ ์ฃผ๋ก ํ์ด์คํธ ๋ฐ ๋ชจ๋ฅดํ๋ฅด์ ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ, ์ฌ๋ผํ, ์ ํ์๊ฐ ์ธก์ ๋ฑ์ ๋ฐฉ๋ฒ๋ค์ด ์ด์ฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์ํ ๋ฐฉ๋ฒ๋ค์ ๋น๊ต์ ์ ์ฐจ๊ฐ ๋จ์ํ๊ณ ,
๋น์ฉ์ด ์ ๋ ดํ๋ฉฐ, ํ์ฅ์์ ์ธก์ ์ด ์ฉ์ดํ๋ค๋ ์ฅ์ ์ด ์๋ค. ํ์ง๋ง ์ด๋ฐ ํ๊ฐ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ธก์ ๊ฐ๋ง ๊ฐ๋ค๋ฉด ์๋ก ๋ค๋ฅธ ๋ฐฐํฉ์์๋ ๊ฐ์ ๋ฌผ์ฑ์ผ๋ก ํ๊ฐ๋๋ ๋ฌธ์ ์ ์ด
๋ฐ์ํ๋ค.1) ๋ํ ์ํ์์ ์๋ จ๋ ๋ฐ ์ํํ๊ฒฝ์ ๋ฐ๋ผ ์ํ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ๋ค์ ๋ฌ๋ผ์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ํ ์กฐ๊ฑด์ด ๋ฐ๋๋ฉด ์ ํํ ๋น๊ต๋ถ์์ด ์ด๋ ต๋ค. ํนํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ ๋ฐฐํฉ์กฐ๊ฑด์
๋ฐ๋ผ ๋ฌผ์ฑ์ ๋ณํ๊ฐ ํฌ๊ณ ๋ด๋ถ๊ฐ ๊ท ์งํ์ง ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ๋์ฑ์ ์ผ์ ํ ๋ชจ๋ธ๋ก ํํํ ์ ์๋ ์ ๋์ ์ธ ํ๊ฐ๋ฐฉ๋ฒ์ด ํ์ํ๋ค. ์ต๊ทผ ๊ณ ์ ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋
์์ค ๋ถ๋ถ๋ฆฌ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๊ฐ์ด ํน์์ฑ์ด ์๊ตฌ๋๋ ์ฌ๋ฃ ๊ฐ๋ฐ์ ์ํด ์์ฑ์ ๋(Viscosity) ๋ฐ ํญ๋ณต์๋ ฅ(Yield stress)๊ณผ ๊ฐ์ ์ ๋์ ๋ณ์๋ก
ํํ๋๋ ๋ ์ฌ๋ก์ง(Rheology)๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ ๋์ฑ์ ํ๊ฐํ๋ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ฆ๊ฐํ๊ณ ์๋ค.
๋ ์ฌ๋ก์ง๋ ์ ์ฒด์ ์ ๋์ฑ(Fluidity)๊ณผ ๋ณํ(Deformation)์ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋๋ ์ฐ๊ตฌ ๋ถ์ผ๋ก ์ ๋์ฑ์ ์๋ ฅ, ๋ณํ ๋ฐ ์๊ฐ๊ณผ ๊ด๊ณ๊ฐ ๊น๋ค.
์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๋ ์ฌ๋ก์ง๋ ๋ฐ์ฃฝ ์ง๊ธฐ(Consistency)์ ์๊ณต์ฐ๋(Workability)์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ฉฐ, ๋ฏธ์๊ตฌ์กฐ ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ์ญํ์ ํน์ฑ๊ณผ ๋ด๊ตฌ์ฑ์
๊ฒฐ์ ์ง๋ ํน์ฑ์ด๋ฏ๋ก ์ด์ ๋ํ ์ดํด๊ฐ ํ์ํ๋ค. ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ฅผ ์ฐ์์ฒด๋ก ๊ฐ์ ํ๋ฉด ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ ๋์ฑ์ ํ์ด์คํธ์ ๋ ์ฌ๋ก์ง ํน์ฑ์ ์ํด ์ข์ฐ๋๋๋ฐ, ํ์ด์คํธ์
๋ ์ฌ๋ก์ง๋ฅผ Bingham ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉํ์ฌ ์์ฑ์ ๋์ ํญ๋ณต์๋ ฅ์ ๊ด๊ณ๋ก ์ ์ํ ์ ์๋ค.2) Bingham ๋ชจ๋ธ์ ์ (1)๊ณผ ๊ฐ์ด ๋ํ๋ผ ์ ์๋๋ฐ ์ฌ๊ธฐ์ ๋ ์ ๋จ์๋ ฅ(Pa), ๋ ํญ๋ณต์๋ ฅ(Pa), ๋ ์์ฑ์ ๋(Paยทs), ๋ ์ ๋จ์๋(s-1)์ด๋ค.
(1)
Bingham ๋ชจ๋ธ์ ํ์ด์คํธ์ ์ ํ์๊ฐ ๋ฐ ํ๋ก์ฐ์ ๊ฐ๊ฐ ์ฐ๊ด์ฑ์ด ์๋ ์์ฑ์ ๋์ ํญ๋ณต์๋ ฅ์ 2๊ฐ์ง ์ ์(Parameter)์ ์ํด ๋จ์ํ๊ฒ ๊ตฌ์ฑ๋๋ฉฐ,
๋ณต์กํ ํ์ด์คํธ์ ์ ๋์ฑ์ ๋น๊ต์ ๊ฐ๋จํ๊ฒ ํํํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ถ๋ถ์ ๋ ์ฌ๋ก์ง ์ฐ๊ตฌ์์ ์ฌ์ฉํ๊ณ ์๋ค. Yahia๋ ํน์์ฑ์ ๊ฐ์ง๋ ๋ณต์กํ ์ ์ฒด์
์ ์ฉํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์์ ๋ Bingham ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ํ์๊ณ ,3,4) Yen์ ๊ตณ์ง ์๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ ๋์ฑ์ ํ๊ฐํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๊ธฐ์กด์ ์ ๋์ฑ ํ๊ฐ ํญ๋ชฉ๊ณผ ๋ ์ฌ๋ก์ง ์ํ์ ์ํํ์ฌ ๋ ์ฌ๋ก์ง๋ฅผ ์ด์ฉํ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ด์ ์ ์ ์ํ์๋ค.5) ๋ํ Bilgil์ ๊ตณ์ง ์๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ ์ฑ์ ์ธก์ ํ์ฌ ์ฌ๋ฃ๋ถ๋ฆฌ๋ฅผ ํ๋จํ ์ ์๋ ํต๊ณ์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ํ๊ธฐ๋ ํ์๋ค.6)
ํํธ ๊ฑด์ค์
๊ณ์ โ์ง์๊ฐ๋ฅํ ๋ฐ์ โ์ ๋ํ ๋์์ผ๋ก ์๋ฉํธ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ง ์๋ ์์นผ๋ฆฌ ํ์ฑ ์ฌ๋๊ทธ(AAS) ๊ฒฐํฉ์ฌ์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํ๋ฐํ ์งํ๋๊ณ ์๋
๊ฐ์ด๋ฐ, AAS ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ ๋ํน์ฑ ๋ํ ๋ง์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํ์ํ๋ค. AAS ๊ฒฐํฉ์ฌ๋ ์๋ฉํธ ์๋ฃ์ธ ํด๋ง์ปค๋ฅผ ์ ํ ์ฌ์ฉํ์ง ์์ ์ ์กฐ ๊ณต์ ์์ ํ์๋ฐฐ์ถ๋์
ํ์ ํ๊ฒ ์ค์ผ ์ ์๊ณ , ์ฐ์
ํ๊ธฐ๋ฌผ์ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ฒ๋ฆฌํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ OPC์ ๋์ฒด ์ฌ๋ฃ๋ก ํ์ฉ๋ ์ ์๋ค.7-9) ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก AAS ๊ฒฐํฉ์ฌ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ธ ์ฑ๋ฅ์ ํ์ฑํ์ ์ ์ข
๋ฅ์ ์ฒจ๊ฐ๋์ ๋ฐ๋ผ OPC ์์ค์ ๋ง์กฑํ๊ฑฐ๋ ์ํํ๋ฉฐ, ๋ดํํ์ฑ ๋ฐ ์ด๊ธฐ๊ฐ๋๋ฐํ์ด ๋๋ค.10) ํ์ง๋ง AAS ๊ฒฐํฉ์ฌ๋ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก OPC์ ๋นํด ๋์ ์ ๋๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ณ , ์ ์ฉ๋๋ ํ์ฑํ์ ์ ์ข
๋ฅ์ ๋ฐ๋ผ ์ ๋ ํน์ฑ์ ์ฐจ์ด๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ฏ๋ก ์ ๋ฐ์ ์ธ AAS
๊ฒฐํฉ์ฌ์ ์ ๋์ฑ์ ๋ํ ๊ฒ์ฆ์ด ํ์ํ๋ค. ํ์ง๋ง ๊ตญ๋ดยท์ธ์ ์ผ๋ก ๋ ์ฌ๋ก์ง๋ฅผ ์ ์ฉํ์ฌ AAS ๊ฒฐํฉ์ฌ์ ์ ๋ ํน์ฑ์ ํ๊ฐํ ์ฐ๊ตฌ๋ ์ ๋ฌดํ ์ค์ ์ด๋ค.
๋ฐ๋ผ์ ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ๋ชฉํ๋ ์์นผ๋ฆฌ ํ์ฑํ์ ์กฐํฉ ๋ฐ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น๊ฐ ์์นผ๋ฆฌ ํ์ฑ ์ฌ๋๊ทธ(AAS) ํ์ด์คํธ์ ์ ๋์ฑ์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ๋ถ์ํ๊ณ , ์ ๋์ ์ธ
์งํ๋ฅผ ์ ์ํ๋ ๊ฒ์ด๋ค. ์ด๋ฅผ ์ํด ๋ชจ๋ฅดํ๋ฅด ์ํ์์ ์ ์ ๋ 3๊ฐ์ง ์ ํ์ ํ์ฑํ์ ์กฐํฉ ๋ฐ 7 ์์ค์ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น๋ฅผ ๋ณ์๋ก ํ์ฌ ์ด 21๊ฐ ํ์ด์คํธ
๋ฐฐํฉ๊ณผ OPC ํ์ด์คํธ 7๋ฐฐํฉ์ ๋ํ ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ ๋ฐ ์ ํ์ํ์ ์ค์ํ๊ณ , ๋ ์ค๋ฏธํฐ๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ์ ๋จ์๋(Shear rate) ๋ณํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ๋จ ์๋ ฅ(Shear
stress)์ ์ธก์ ํ ํ, ์ฐ์ถ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก AAS ๊ฒฐํฉ์ฌ์ ๋ ์ฌ๋ก์ง ํน์ฑ์ ๋ถ์ํ์๋ค.
2. AAS ๊ฒฐํฉ์ฌ ์ ์
2.1 ์์นผ๋ฆฌ ํ์ฑํ์ ๋ฐ์์ฑ ๊ฒํ
ํ์ฌ๊น์ง AAS ๊ฒฐํฉ์ฌ์ ์์นผ๋ฆฌ ํ์ฑํ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ํ์คํ ๊ท๋ช
๋์ง๋ ์์์ง๋ง, ์ฐํ๊ท์ ๋ฐ ์ฐํ์๋ฃจ๋ฏธ๋์ ํจ์ ํ๊ณ ์๋ ํ์ ๋ฌผ์ง์ ํจ๊ณผ์ ์ธ ์์ฌ๋ฃ๋ก
์ฌ์ฉ๋ ์ ์๊ณ , ๊ฐ์ฑ ์์นผ๋ฆฌ์ ๋น๊ท์ฐ๊ณ ์ฝ์ฐ์ผ ๋๋ ๊ท์ฐ์ผ๊ณ๋ ํจ๊ณผ์ ์ธ ํ์ฑํ์ ๋ก ์๋ ค์ ธ ์๋ค.11) ์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ 1์ฐจ์ ์ผ๋ก ์๋น์ํ ๋ฐ ๋ฌธํ์กฐ์ฌ์์ ์์ถ๊ฐ๋๊ฐ ๋ฐํ๋ ์ด๋ ฅ์ด ์๋ ํ์ฑํ์ ์ ๋ฐ์์ฑ์ ๊ฒํ ํ์๋ค. ํ์ฑํ์ ๋ฅผ ๊ฒฐํฉ์ฌ ๋๋น 7% ์ฒจ๊ฐํ์ฌ
3, 7, 28์ผ ์ฌ๋ น์์ ์์ถ๊ฐ๋๋ฅผ ํ๊ฐํ์๊ณ ๊ฒฐ๊ณผ๋ Table 1๊ณผ ๊ฐ๋ค.
์ํ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ฐ์ฑ ์์นผ๋ฆฌ ๊ณ์ด์ ํ์ฑํ์ ๋ก ์ฒจ๊ฐํ AAS ๋ชจ๋ฅดํ๋ฅด๋ ๋ชจ๋ ๊ฐ๋๊ฐ ๋ฐํ๋์๊ณ , ๊ทธ ์ธ์๋ ๊ท์ฐ์ผ๊ณ์ ๊ท์ฐ๋ํธ๋ฅจ์ ์ ์ธํ๊ณ ๊ตณ์ง ์์๋ค.
์ด๋ฅผ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๊ฐ์ฑ ์์นผ๋ฆฌ ๊ณ์ด์ ์์ฐํ๋ํธ๋ฅจ, ์์ฐํ์นผ์๊ณผ ๊ท์ฐ์ผ๊ณ์ ๊ท์ฐ๋ํธ๋ฅจ์ ๊ธฐ๋ณธ ํ์ฑํ์ ๋ก ์ ์ ํ์๋ค.
Table 1 Compressive strength of AAS mortars with alkali activators
|
Materials
|
Compressive strength (MPa)
|
Source material
|
Alkali Activators
|
3 Days
|
7 Days
|
28 Days
|
Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBS)
|
Caustic Alkalis
|
NaOH
|
10.4
|
13.7
|
16.2
|
Ca(OH)2
|
5.5
|
11.5
|
14.3
|
Ba(OH)2
|
4.0
|
4.5
|
5.7
|
Non-silicate Weak acid salts
|
Na2SO4
|
-
|
-
|
-
|
Na2CO3
|
-
|
-
|
-
|
CaCO3
|
-
|
-
|
-
|
K2CO3
|
-
|
-
|
-
|
NaF
|
1.0
|
3.1
|
10.7
|
Silicates
|
Na2SiO3
|
11.4
|
14.0
|
17.8
|
K2SiO3
|
-
|
-
|
-
|
Non-silicate Strong acid salts
|
Ca2SO4
|
-
|
0.5
|
1.1
|
K2SO4
|
-
|
-
|
-
|
2.2 ๊ฒฐํฉ์ฌ ์กฐํฉ ์ ์
์์นผ๋ฆฌ ํ์ฑํ์ ๋ฐ์์ฌ๋ถ ์ํ์์ ์ ์ ๋ ์์ฐํ๋ํธ๋ฅจ, ์์ฐํ์นผ์ ๋ฐ ๊ท์ฐ๋ํธ๋ฅจ์ ๊ธฐ๋ณธ ํ์ฑํ์ ๋ก ํ๊ณ , ๋น๊ท์ฐ๊ณ ์ฝ์ฐ์ผ์ธ ํ์ฐ๋ํธ๋ฅจ๊ณผ ๋น๊ท์ฐ๊ณ ๊ฐ์ฐ์ผ์ธ
ํฉ์ฐ๋ํธ๋ฅจ์ ๋ณด์กฐ ํ์ฑํ์ ๋ก ์ ์ ํ์๋ค. ๋ณด์กฐ ํ์ฑํ์ ๋ ๊ฒฐํฉ์ฌ์ ๊ฐ๋๋ฐํ์ ์ง์ ์ ์ผ๋ก ๊ธฐ์ฌํ์ง๋ ์์ง๋ง ๊ธฐ๋ณธ ํ์ฑํ์ ์ ์กฐํฉ์ ํตํด ํ์ด์คํธ์ ๋ฌผ์ฑ์
ํฅ์์ํค๋ ์ญํ ์ ํ๋ฉฐ, ์ ํ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋ฐ๋ผ ์ ์ ํ์๋ค.12,13) ์ ์ ๋ ํ์ฑํ์ ๋ฅผ ์กฐํฉํ ๋ชจ๋ฅดํ๋ฅด์ ์ญํ์ ์ฑ๋ฅ์ ํ๊ฐํ๊ณ ํ์ฑํ์ ์ฒจ๊ฐ๋์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฒฝ์ ์ฑ ์ฌ๋ถ๋ฅผ ํ๋จํ์๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ์์ฐํ๋ํธ๋ฅจ๊ณผ ํ์ฐ๋ํธ๋ฅจ, ์์ฐํ์นผ์๊ณผ
ํฉ์ฐ๋ํธ๋ฅจ ์กฐํฉ ๋ฐ ๊ท์ฐ๋ํธ๋ฅจ ๋จ๋
๋ฐฐํฉ์ ์ต์ข
์ ์ผ๋ก ์ ์ ํ์์ผ๋ฉฐ ๊ฒฐํฉ์ฌ์ ์์ธ๋ Table 2์ ๊ฐ๋ค.
Table 2 Selected combination of AAS binder
|
Mix
|
Materials
|
GGBS (%)
|
Alkali Activators (%)
|
G1
|
90%
|
Ca(OH)2 7%
|
Na2SO4 3%
|
G2
|
90%
|
Na2SiO3 10%
|
G3
|
93%
|
NaOH 3%
|
Na2CO3 4%
|
3. ์ฌ๋ฃ ๋ฐ ์คํ๋ฐฉ๋ฒ
3.1 ์ฌ๋ฃ
3.1.1 ์์ฌ๋ฃ
์ด ์ฐ๊ตฌ์ ์ฌ์ฉ๋ ์์ฌ๋ฃ๋ KS L 5201 (ํฌํ๋๋ ์๋ฉํธ)์ ๊ท์ ์ ์คํ์ฌ ์์ฐ๋๋ ๊ตญ๋ด S์ฌ์ 1์ข
(๋ณดํต ํฌํ๋๋ ์๋ฉํธ) ์๋ฉํธ์ KS F
2563 (์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ฉ ๊ณ ๋ก์ฌ๋๊ทธ ๋ฏธ๋ถ๋ง)์ ๊ท์ ์ ์คํ์ฌ ์์ฐ๋๋ G์ฌ์ ๊ณ ๋ก์ฌ๋๊ทธ 3์ข
(๋ถ๋ง๋ 4,204 cm2/g)์ด๋ฉฐ ์ฑ๋ถ๋น๋ Table 3๊ณผ ๊ฐ๋ค.
Table 3 Chemical composition of the source material (% by mass)
|
Source
material
|
Composition (%)
|
SiO2
|
Al2O3
|
CaO
|
Fe2O3
|
MgO
|
Na2O
|
K2O
|
P2O5
|
SO3
|
OPC
|
20.0
|
7.0
|
65.0
|
2.7
|
2.6
|
0.5
|
0.2
|
-
|
2.0
|
GGBS
|
31.57
|
13.58
|
43.26
|
0.38
|
4.86
|
0.18
|
0.41
|
0.04
|
4.53
|
3.1.2 ์์นผ๋ฆฌ ํ์ฑํ์
์คํ์ ์ฌ์ฉ๋ ์์นผ๋ฆฌ ํ์ฑํ์ ๋ ๊ฐ์ฑ ์์นผ๋ฆฌ ๊ณ์ด์ธ ์์ฐํ์นผ์๊ณผ ์์ฐํ๋ํธ๋ฅจ, ๊ท์ฐ์ผ ๊ณ์ด์ ๊ท์ฐ๋ํธ๋ฅจ์ด ์ฌ์ฉ๋์๋ค. ๋ํ ๋น๊ท์ฐ๊ณ ์ฝ์ฐ์ผ์ธ ํ์ฐ๋ํธ๋ฅจ๊ณผ
๋น๊ท์ฐ๊ณ ๊ฐ์ฐ์ผ์ธ ํฉ์ฐ๋ํธ๋ฅจ์ ๋ณด์กฐ ํ์ฑํ์ ๋ก ์ ์ฉํ์์ผ๋ฉฐ, 5์ข
๋ฅ์ ํ์ฑํ์ ๋ ๋ชจ๋ ๋ถ๋งํ์ ์ฌ์ฉํ์๋ค.
3.2 ์คํ๋ฐฉ๋ฒ
3.2.1 AAS ํ์ด์คํธ์ ํผํฉ
AAS ํ์ด์คํธ์ ํผํฉ์ KS L 5109 (์๊ฒฝ์ฑ ์๋ฉํธ ํ์ด์คํธ ๋ฐ ๋ชจ๋ฅดํ๋ฅด์ ๊ธฐ๊ณ์ ํผํฉ ๋ฐฉ๋ฒ)์ ๊ท์ ๋ ๋ชจ๋ฅดํ๋ฅด ๋ฏน์๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ์ค์ํ์๋ค.
๋จผ์ , ๊ณ ๋ก์ฌ๋๊ทธ์ ํ์ฑํ์ ๋ฅผ ํฌ์
ํ์ฌ 60์ด๊ฐ 140 rpm์ผ๋ก ํผํฉํ๊ณ ๋ฌผ์ ํฌ์
ํ์ฌ 30์ด๊ฐ ํผํฉํ ํ, 285 rpm์ผ๋ก 3๋ถ ํผํฉํ ๋ค ์ ๋ํน์ฑ์
์ธก์ ํ์๋ค.
3.2.2 ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ ์ํ
AAS ํ์ด์คํธ์ ์ ๋์ฑ์ ํ๊ฐํ๊ธฐ ์ํ์ฌ KS L 5111 (์๋ฉํธ ์ํ์ฉ ํ๋ก์ฐ ํ
์ด๋ธ)์ ๋ฐ๋ผ ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ ์ํ์ ์ํํ์๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ ๋ ์ฌ๋ก์ง
์ํ๊ณผ ์๊ด๊ด๊ณ๋ฅผ ๋ถ์ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ํ
์ด๋ธ์ ํ๊ฒฉํ์ง ์๊ณ ํ์ด์คํธ์ ํ๋ก์ฐ๋ฅผ ์ธก์ ํ์๋ค. ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ๋ ๊ต์ฐจ๋๋ ๋ ์ ์ ์ง๊ฒฝ์ ์ธก์ ํ์๋ค. ์ํ์
์ ํ๋๋ฅผ ๋์ด๊ธฐ ์ํ์ฌ ๊ฐ์ฒด๋ง๋ค ๊ฐ๊ฐ 3ํ ์ค์ํ๊ณ ๊ทธ ํ๊ท ์ ์ต์ข
๊ฐ์ผ๋ก ๊ธฐ๋กํ์๋ค.
3.2.3 ์ ํ์ํ
AAS ํ์ด์คํธ์ ์ ๋๋ฅผ ํ๊ฐํ๊ธฐ ์ํ์ฌ KS F 2432 (์ฃผ์
๋ชจ๋ฅดํ๋ฅด์ ์ปจ์์คํด์ ์ํ๋ฐฉ๋ฒ)์ ๋ฐ๋ผ ํ์ด์คํธ์ ์ ํ์๊ฐ์ ์ธก์ ํ์๋ค. ๊ตฌ๊ฐ์
๋ฐ๋ฅธ ์ ํ์๊ฐ์ ๋น๊ตํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๊ฐ ๋ฐฐํฉ๋ณ๋ก ํ์ด์คํธ 500 ml๋ฅผ ์ ์ถ์์ผ 100 ml ๋จ์๋ก ์ ํ์๊ฐ์ ํ์ธํ์๋ค. ๊น๋๊ธฐ์ ์ ์ถ๊ตฌ์ ๋น์ปค๋ฅผ ๋์ด
100 ml ๋จ์๋ฅผ ๊ตฌ๋ถํ์๊ณ , ์ ํ๋๋ฅผ ๋์ด๊ธฐ ์ํด ์ด 3ํ ์ํ์ ์ค์ํ์ฌ ํ๊ท ์ ๋์ถํ์๋ค.
3.2.4 ๋ ์ฌ๋ก์ง ์ํ
AAS ํ์ด์คํธ์ ๋ ์ฌ๋ก์ง ํน์ฑ์ ์ธก์ ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๊ฐ ๋ฐฐํฉ์ ๋ํ์ฌ ์ ๋จ์๋์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ๋จ์๋ ฅ์ ๋ ์ค๋ฏธํฐ๋ก ์ธก์ ํ์์ผ๋ฉฐ, ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ ๋ฐ ์ ํ์ํ
๊ฒฐ๊ณผ์์ ์๊ด๊ด๊ณ๋ฅผ ๋ถ์ํ์๋ค. ๋ ์ฌ๋ก์ง ์ํ์์๋ ์๋ฟ-ํํ(Cone and plate type)ํ์ ์ถ์ ์ฌ์ฉํ์๊ณ , ์ํธ๊ณผ ๋ ์ค๋ฏธํฐ์ ๊ฐ๊ฒฉ(gap
size)์ 0.03 mm๋ก ์ค์ ํ์๋ค. ํ์ ์ถ ๋ฐ ๋ ์ค๋ฏธํฐ์ ์ฌ์์ Fig. 2์ ๊ฐ๋ค.
|
Fig. 2 Spindle and Specifications of rheometer
|
๋ ์ฌ๋ก์ง ์ํ ์ ํ์ด์คํธ์ ์์ง๋ ๋ถ๋ถ์ ์ ๊ฑฐํ๊ณ ์๋ฃ๋ฅผ ๊ท ์งํ๊ฒ ๋ง๋ค๊ธฐ ์ํ์ฌ 110 s-1์ ์ ๋จ์๋๋ก 60์ด ๋์ ์๋ํ์๋ค.14) ์ดํ์ ๋ ์ค๋ฏธํฐ๋ฅผ 60์ด ๋์ ์ ์ง์ํค๊ณ 240์ด์ ๊ฑธ์ณ 0์์ 98.4 s-1, 98.4 s-1์์ 0๊น์ง ์ง์์ ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐ์์ผ ์ธก์ ํ์๋ค. ๋ ์ฌ๋ก์ง ์ํ ๊ณํ์ Fig. 3๊ณผ ๊ฐ๋ค.
|
Fig. 3 Rheological protocol of pastes
|
3.3 ์คํ๊ณํ
๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์จ์ ๋ฐ๋ฅธ ํ์ด์คํธ์ ์ ๋ํน์ฑ์ ๋ถ์ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ํ์ฑํ์ ์ ์กฐํฉ ๋ฐ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น๋ฅผ ๋ณ์๋ก ์ ์ ํ์๋ค. ๊ณ ๋ก์ฌ๋๊ทธ ๋ฐ ํ์ฑํ์ ์กฐํฉ์
์ํด ๊ฒฐํฉ์ฌ๋ฅผ G1, G2, G3์ 3๊ฐ์ง๋ก ์ ์ ํ๊ณ , OPC ํ์ด์คํธ๋ฅผ ์ถ๊ฐํ์ฌ ์ ๋ํน์ฑ์ ๋น๊ตํ์๋ค. ๊ฐ๊ฐ์ ๊ฒฐํฉ์ฌ ์ ํ์ ๋ํด ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น๋ฅผ
42, 45, 48, 51, 54, 57, 60%์ 7์์ค์ผ๋ก ์ ํ์๋ค. ์ด 28์ข
๋ฅ์ ๋ฐฐํฉ์ ๋ํด ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ, ์ ํ์๊ฐ ๋ฐ ๋ ์ฌ๋ก์ง ํน์ฑ์ ํ๊ฐํ์๊ณ ,
๋ณ์์ ๋ฐฐํฉ ์์ธ๋ Table 4์ ๊ฐ๋ค.
Table 4 Test variables of pastes
|
Mix
|
Composition of binder (% by mass)
|
W/B (%)
|
Source material
|
Alkali activators
|
OP-42
|
OPC 100%
|
-
|
42
|
OP-45
|
45
|
OP-48
|
48
|
OP-51
|
51
|
OP-54
|
54
|
OP-57
|
57
|
OP-60
|
60
|
G1-42
|
GGBS 90%
|
Calcium Hydroxide
7%
Sodium Sulfate
3%
|
42
|
G1-45
|
45
|
G1-48
|
48
|
G1-51
|
51
|
G1-54
|
54
|
G1-57
|
57
|
G1-60
|
60
|
G2-42
|
GGBS 90%
|
Sodium Silicate
10%
|
42
|
G2-45
|
45
|
G2-48
|
48
|
G2-51
|
51
|
G2-54
|
54
|
G2-57
|
57
|
G2-60
|
60
|
G3-42
|
GGBS 93%
|
Sodium Hydroxide
3%
Sodium Carbonate
4%
|
42
|
G3-45
|
45
|
G3-48
|
48
|
G3-51
|
51
|
G3-54
|
54
|
G3-57
|
57
|
G3-60
|
60
|
4. ์คํ๊ฒฐ๊ณผ ๋ฐ ๋ถ์
4.1 ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ
Fig. 4๋ ๊ฒฐํฉ์ฌ ์ ํ ๋ฐ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์จ์ ๋ฐ๋ผ ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ๋ฅผ ๋ํ๋ธ ๊ทธ๋ํ์ด๋ค. OPC ํ์ด์คํธ์ ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ๋ 170~325 mm๋ก ์ธก์ ๋์๊ณ ,
๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์ ๋ฐ๋ผ ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ๋ ๋น๋กํ์ฌ ์ฆ๊ฐํ์๋ค.
|
Fig. 4 Table flow of pastes
|
G1 ํ์ด์คํธ์ ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ๋ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์จ์ ๋ฐ๋ผ 110~215 mm์ ๋ฒ์์ ๋ํ๋ฌ๋ค. G1-42 ๋ฐฐํฉ์ ํ๋ก์ฐ ๊ฐ์ 110 mm๋ก ์ธก์ ๋์๋๋ฐ,
์ด๋ ํ๋ก์ฐ ์ฝ ๋ด๋ถ์ง๊ฒฝ๊ณผ ๊ฐ์ ์์น๋ก ํ์ด์คํธ์ ๋ณํ๋ 0 mm์ด๋ค. G1 ํ์ด์คํธ์ ํ๋ก์ฐ ๊ฐ์ ์ผ์ ํ ๋น์จ๋ก ์ฆ๊ฐํ๋ค G1-54 ๋ฐฐํฉ์์ ์ฆ๊ฐํญ์ด
๋ค์ ์ค์ด๋๋๋ฐ, ์ด ๋ถ๋ถ์ ์คํ ํธ์ฐจ์ ์ํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
G2 ํ์ด์คํธ์ ํ๋ก์ฐ ๊ฐ์ OPC ํ์ด์คํธ์ ๋นํด์๋ ๋ค์ ์๊ฒ ๋ํ๋ฌ์ผ๋ 3๊ฐ์ง AAS ๊ฒฐํฉ์ฌ ์ ํ ์ค์์๋ ๊ฐ์ฅ ํฐ ๊ฐ์ ๋ณด์๊ณ , ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ
๋น์ ๋ฐ๋ผ 163~308 mm ๋ฒ์์ ๊ฐ์ ๋ํ๋๋ค. G2 ํ์ด์คํธ์ ํ๋ก์ฐ ๊ฐ์ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์ ๋ฐ๋ผ ์ง์์ ์ผ๋ก ์ฆ๊ฐํ์ง๋ง G2-54 ์ดํ๋ก ๊ทธ
์ฆ๊ฐํญ์ด ์ค์ด๋ ๋ค. ์ด๋ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น๊ฐ ์ฆ๊ฐํจ์ ๋ฐ๋ผ ๋ ์ฌ๋ก์ง ์ ์์ธ ํญ๋ณต์๋ ฅ์ ๊ฐ์ํญ์ด ์์์ง๋ ๊ฒ๊ณผ ๊ด๋ จ์ด ์์ผ๋ฉฐ, ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์ ๋ฐ๋ฅธ ํ๋ก์ฐ
๊ฐ์ ์ฆ๊ฐํญ์ 60% ์ดํ์๋ ๊ฐ์ํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
G3 ํ์ด์คํธ์ ํ๋ก์ฐ ๊ฐ์ 3 ์ข
๋ฅ์ ๊ฒฐํฉ์ฌ ์ค ๊ฐ์ฅ ์๊ฒ ๋ํ๋ฌ์ผ๋ฉฐ, ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น๊ฐ ์ฆ๊ฐํจ์ ๋ฐ๋ผ 110~190 mm์ ๊ฐ์ ๋ณด์๋ค. G3-42,
45 ๋ฐฐํฉ์์ ํ๋ก์ฐ ๊ฐ์ด 110 mm ์ธก์ ๋์ด ํ์ด์คํธ์ ๋ณํ๊ฐ ์์๋ค. G3 ํ์ด์คํธ์ ํ๋ก์ฐ ๊ฐ์ 25 mm ์ ๋ ๋ฎ๊ฒ ์ธก์ ๋์๋ค.
AAS ํ์ด์คํธ์ ํ๋ก์ฐ ๊ฐ์ ์ ์ฒด์ ์ผ๋ก ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์ ๋ฐ๋ผ ์ฆ๊ฐํ์ง๋ง, ๊ทธ ์ฆ๊ฐํญ์ ๊ฐ์ํ๊ฒ ๋๋ค. ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น๊ฐ 60% ์ด์์ธ ๋ฐฐํฉ์์๋ ํญ๋ณต์๋ ฅ์ด
๊ฐ์ํจ์ ๋ฐ๋ผ ๊ทธ ์ฆ๊ฐํญ์ด ๋์ฑ ์์์ง ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
4.2 ์ ํ์๊ฐ
Table 5๋ ๊ฒฐํฉ์ฌ ์ ํ ๋ฐ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์ ๋ฐ๋ฅธ AAS ํ์ด์คํธ์ ์ ํ์๊ฐ ์ธก์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ํ๋ธ ๊ฒ์ด๋ค. OPC ํ์ด์คํธ์ ์ ํ์๊ฐ์ ๋ชจ๋ ๋ฐฐํฉ์์
500 ml ์ ๋ ์ ์ถ๋์๋ค. OPC ํ์ด์คํธ์ ์ ํ์๊ฐ์ 100 ml ๋จ์๋ก ์ดํด๋ณด๋ฉด, ์ ์ถ๋๋ ํ์ด์คํธ ์์ด ์ฆ๊ฐํ ์๋ก ์ ํ์๊ฐ์ ๊ฐ๊ฒฉ์ ์ปค์ง๋
๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ์ผ๋ฉฐ ์ด๋ฌํ ๊ฒฝํฅ์ ๋ชจ๋ ๋ฐฐํฉ์์ ํ์ธ๋์๋ค.
G1 ํ์ด์คํธ์ ์ ํ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ, G1-42์ G1-45 ๋ฐฐํฉ์์ ํ์ด์คํธ๊ฐ ์ ํ ์ ์ถ๋์ง ์์ ์ ํ์๊ฐ ์ธก์ ์ด ๋ถ๊ฐ๋ฅํ์๋ค. ๋ฐ๋ฉด์ G1-48๋ถํฐ
G1-60๊น์ง ๋ฐฐํฉ์์๋ ํ์ด์คํธ๊ฐ ์ ๋ ์ ์ถ๋์๋ค. G2 ํ์ด์คํธ์ ์ ํ ๊ฒฝํฅ์ OPC ํ์ด์คํธ์ ๋น์ทํ์์ผ๋ ์ ํ๋๋ ์๊ฐ์ ๋ค์ ์ฆ๊ฐํ์๊ณ ,
๋ชจ๋ ๋ฐฐํฉ์์ 500 ml ์ ๋์ด ์ ์ถ๋์๋ค. G2-42์ G2-45 ํ์ด์คํธ๋ ์ ์ถ๋๋ ์์ด ์ฆ๊ฐํจ์ ๋ฐ๋ผ ์ ํ์๊ฐ์ ๊ฐ๊ฒฉ๋ ์ปค์ก์ง๋ง, G2-48๋ถํฐ
G2-60 ํ์ด์คํธ๋ ์ ์ถ๋๋ ์์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ํ์๊ฐ์ ์ฆ๊ฐํญ์ ๊ฑฐ์ ์ผ์ ํ๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค. ์ด๋ฌํ ํ์์ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น๊ฐ ์ฆ๊ฐํจ์ ๋ฐ๋ผ ์์ฑ์ ๋์ ๊ฐ์ํญ์
์์์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ฉฐ, ์คํ ํธ์ฐจ๊ฐ ์ด๋ ์ ๋ ์์ฉํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
G3 ํ์ด์คํธ๋ G1๊ณผ G2 ๋ฐฐํฉ์ ๋นํด ์ ์ถ๋๋ ์๊ฐ์ด ๊ธธ๊ฒ ๋ํ๋ฌ๊ณ , 7์์ค์ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋ฐฐํฉ ์ค G3-54, G3-57, G3โ60 ํ์ด์คํธ์์
500 ml ๋ชจ๋ ์ ์ถ๋๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ธ๋์๋ค. G3-42์ G3-45 ๋ฐฐํฉ์์๋ ํ์ด์คํธ๊ฐ ์ ํ ์ ์ถ๋์ง ์์๊ณ G3-48 ํ์ด์คํธ๋ 200 ml
์ดํ, G3-51 ๋ฐฐํฉ์์๋ 300 ml ์ดํ์์ ์ ํ๊ฐ ์ค์ง๋์๋ค. G1 ๋ฐฐํฉ์ ๊ฒฝ์ฐ, 48% ์ด์์ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น๋ฅผ ๊ฐ๋ ํ์ด์คํธ๋ ์ ํ ์ค๊ฐ์
์ ์งํ์ง ์๊ณ ์ ๋ถ ์ ์ถ๋์์ผ๋ G3 ํ์ด์คํธ๋ ๋ฐฐํฉ ์ดํ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ ๋์ฑ์ด ์์ค๋๋ฉด์ ์ ํ๊ฐ ์ค์ง๋์๋ค. ์ด๋ ์๋ถ๊ณผ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ฐ์ํ์ฌ ํ์ด์คํธ๋ฅผ ๊ธ๊ฒฐ์ํค๋
์์ฐํ๋ํธ๋ฅจ์ ํน์ฑ์ ์ํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
AAS ํ์ด์คํธ์ ์ ํ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ ์ฒด์ ์ผ๋ก ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์ ๋ฐ๋ผ ์ ํ์๊ฐ์ด ๋จ์ถ๋์์ผ๋ฉฐ ์ ์ถ๋์ด ์ฆ๊ฐํ ์๋ก 100 ml ๋น ์ ํ์๊ฐ์ ๊ฐ๊ฒฉ์ ์ฆ๊ฐํ๋
๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค. ์ด์ ๊ฐ์ AAS ํ์ด์คํธ ์ ์ถ ๊ฒฝํฅ์ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์ ๋ฐ๋ผ ์์ฑ์ ๋๊ฐ ๊ฐ์ํ๊ณ ํ์ด์คํธ์ ์ ์ถ๋์ ๋ฐ๋ฅธ ํ์ด์คํธ์ ์์ค ๋ณํ๊ฐ
์ํฅ์ ๋ฏธ์น๊ธฐ ๋๋ฌธ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
Table 5 Outflow time of pastes
|
Time (sec)
|
Mix
|
W/C
(%)
|
Outflow (ml)
|
100
|
200
|
300
|
400
|
500
|
OP-42
|
42
|
8.79
|
14.6
|
24.9
|
37.3
|
61.0
|
OP-45
|
45
|
3.2
|
5.24
|
7.96
|
10.7
|
16.3
|
OP-48
|
48
|
2.4
|
3.32
|
4.72
|
6.00
|
8.45
|
OP-51
|
51
|
1.2
|
1.85
|
2.57
|
3.64
|
5.02
|
OP-54
|
54
|
1.0
|
1.69
|
2.22
|
3.16
|
4.74
|
OP-57
|
57
|
0.9
|
1.34
|
1.87
|
2.45
|
3.82
|
OP-60
|
60
|
0.7
|
1.12
|
1.69
|
2.10
|
3.50
|
G1-42
|
42
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
G1-45
|
45
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
G1-48
|
48
|
6.37
|
12.7
|
21.3
|
30.6
|
46.6
|
G1-51
|
51
|
3.11
|
6.62
|
10.3
|
18.0
|
34.5
|
G1-54
|
54
|
2
|
3.43
|
4.78
|
6.6
|
9.1
|
G1-57
|
57
|
1.7
|
3.16
|
4.73
|
6.43
|
8.33
|
G1-60
|
60
|
1.38
|
2.31
|
3.03
|
3.93
|
5.14
|
G2-42
|
42
|
9.23
|
17.6
|
30.8
|
47.5
|
80.6
|
G2-45
|
45
|
3.05
|
5.33
|
8.12
|
13.4
|
22.9
|
G2-48
|
48
|
2.8
|
5.36
|
7.97
|
11.6
|
15.7
|
G2-51
|
51
|
1.5
|
2.54
|
3.41
|
4.87
|
6.71
|
G2-54
|
54
|
1
|
2.08
|
3.04
|
4.28
|
5.68
|
G2-57
|
57
|
1
|
1.68
|
2.44
|
3.25
|
4.4
|
G2-60
|
60
|
0.7
|
1.42
|
2.17
|
3.06
|
4.18
|
G3-42
|
42
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
G3-45
|
45
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
G3-48
|
48
|
10.1
|
23.
|
-
|
-
|
-
|
G3-51
|
51
|
4.1
|
8.15
|
15.4
|
-
|
-
|
G3-54
|
54
|
4.4
|
6.98
|
11.1
|
18.2
|
31.5
|
G3-57
|
57
|
2.3
|
3.7
|
5.46
|
7.94
|
12.6
|
G3-60
|
60
|
1.77
|
2.85
|
4.09
|
5.7
|
8.13
|
4.3 ๋ ์ฌ๋ก์ง ํน์ฑ
Fig. 5๋ ๋ ์ฌ๋ก์ง ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก์ ๊ฒฐํฉ์ฌ ์ ํ ๋ฐ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ๋จ์๋โ์ ๋จ์๋ ฅ ๊ด๊ณ๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ณ ์๋ค. OPC, G1, G2, G3 ํ์ด์คํธ์
์ ๋จ์๋ ฅ์ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์ ๋ฐ๋ผ ๊ฐ์ํ์์ผ๋ฉฐ, ์ ๋จ์๋์ ๋ฐ๋ผ ์ฆ๊ฐํ๋ ๊ฒฝํฅ์ ๋ํ๋๋ค. 4 ์ข
๋ฅ์ ๊ฒฐํฉ์ฌ ๋ชจ๋ ์ ๋จ์๋-์ ๋จ์๋ ฅ ๊ด๊ณ๊ฐ ์ ํ์ ๊ฐ๊น๊ฒ
๋ถํฌํ์ฌ Bingham ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉํ๊ธฐ ์ ํฉํ์๋ค.
OPC ํ์ด์คํธ์ ์ ๋จ์๋ ฅ์ 5~93 Pa์ ๊ฐ์ ๋ณด์์ผ๋ฉฐ ์คํ๋ ๊ฒฐํฉ์ฌ ์ค ๊ฐ์ฅ ๋ฎ๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค. G1 ํ์ด์คํธ์ ์ ๋จ์๋ ฅ์ ์ต์ 19 Pa์์ ์ต๋
204 Pa์ ์์ค์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ์ผ๋ฉฐ, ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ๋จ์๋ ฅ์ ์์นํญ์ ์ฆ๊ฐํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ธ๋์๋ค. G2 ํ์ด์คํธ๋ G1 ํ์ด์คํธ์ ๋นํด ์ ๋ฐ์ ์ผ๋ก
๋ฎ์ ์์ค์ ์ ๋จ์๋ ฅ์ ๋ณด์์ผ๋ฉฐ, ์ต์ 6.7 Pa์์ ์ต๋ 106 Pa ๋ฒ์๋ฅผ ๋ณด์๋ค. G3 ํ์ด์คํธ๋ 4๊ฐ์ง ์ ํ์ ๋ฐฐํฉ ์ค์ ๊ฐ์ฅ ๋์ ์ ๋จ์๋ ฅ
์์น๋ฅผ ๋ณด์๊ณ , 26 Pa์์ 250 Pa ์์ค์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค. G3 ํ์ด์คํธ๋ 4์ข
๋ฅ์ ๋ฐฐํฉ ์ค ์ ๋จ์๋ ฅ์ ์ต์ ์์น๊ฐ ๊ฐ์ฅ ๋๊ฒ ๋ํ๋ฌ์ง๋ง, ์ ๋จ์๋ ฅ์
์ ์ฒด ๋ฒ์๋ ๊ฐ์ฅ ๋๊ฒ ๋ถํฌํ์๋ค.
|
Fig. 5 Correlation between shear rate and stress
|
Table 6์ ๋ ์ฌ๋ก์ง ์ํ์ ํตํด ํ๋ํ ์ ๋จ์๋ ฅ-์ ๋จ์๋ ๊ทธ๋ํ๋ฅผ Bingham ๋ชจ๋ธ๋ก ๊ฐ์ ํ ๊ฒฝ์ฐ ์ป์ ์ ์๋ ๋ ์ฌ๋ก์ง ์ ์๋ฅผ ๋ํ๋ธ ๊ฒ์ด๋ค.
์ ๋จ์๋-์ ๋จ์๋ ฅ ๊ทธ๋ํ์์ ๊ธฐ์ธ๊ธฐ๋ก ํํ๋๋ ์์ฑ์ ๋์ ์ ๋จ์๋ ฅ ์ถ์ ์ ํธ์ผ๋ก ๋ํ๋๋ ํญ๋ณต์๋ ฅ์ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น ๋ฐ ๊ฒฐํฉ์ฌ ์ ํ์ ๋ฐ๋ผ ๋ถ๋ฅํ์๋ค.
OPC ํ์ด์คํธ์ ์์ฑ์ ๋๋ ์ต์ 0.08์์ 0.68 ์์ค์ด์์ผ๋ฉฐ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฐ์ํญ์ด ์ค์ด๋๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค. AAS ํ์ด์คํธ์ ์์ฑ์ ๋๋
0.1~2.0 Paยทs ๋ฒ์์์ ๋ํ๋ฌ์ผ๋ฉฐ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์ ๋ฐ๋ผ ๊ฐ์ํ์์ง๋ง, ๊ฐ์ํญ์ ์ค์ด๋๋ ๊ฒฝํฅ์ ๋ณด์๋ค. G1 ํ์ด์คํธ์ ์์ฑ์ ๋๋ 0.26~1.70
Paยทs์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๊ณ , G1-57 ๋ฐฐํฉ๋ถํฐ ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์ ๋ฐ๋ผ ๊ฐ์ํญ์ด ์์์ ธ G1-57 ์ดํ์ 500 ml ์ ์ถ์๊ฐ์ด ํ์ฐํ ๋จ์ถ๋๋ G1 ๋ฐฐํฉ์
์ ํ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ ์ฌํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค. G2 ํ์ด์คํธ์ ์์ฑ์ ๋๋ 0.12 Paยทs์์ 0.80 Paยทs ์์ค์ผ๋ก ์ธก์ ๋์๊ณ , G2-42 ๋ฐฐํฉ์
์ ์ธํ๊ณ ๋ 0.6 Paยทs ์ดํ์ ๋ฎ์ ์ ๋๋ฅผ ๋ํ๋๋ค. G2 ๋ฐฐํฉ์ ์ ํ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ 80.63 sec๋ฅผ ๋ํ๋ธ G2-42 ๋ฅผ ์ ์ธํ๊ณ ๋ 23 sec
์ดํ๋ก ์ธก์ ๋์ด ์์ฑ์ ๋์ ๋น์ทํ ๊ฒฝํฅ์ ๋ณด์๋ค. G3 ํ์ด์คํธ๋ 0.3 Paยทs์์ 2.0 Paยทs ์์ค์ ์ ๋๋ฅผ ๋ํ๋๋ค. G3 ํ์ด์คํธ๋ ์ ํ์ํ
์์ G3-48๊ณผ G3-51 ํ์ด์คํธ๊ฐ ์ ์ถ ๋์ค ์ค์ง๋์๋๋ฐ, ์ ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ ๋๊ฐ ๊ฐ์ฅ ๋๊ณ , ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น์ ๋ฐ๋ฅธ ์์ฑ์ ๋์ ๊ฐ์ํญ๋ ๋ค๋ฅธ ๋ฐฐํฉ์
๋นํด ํฌ๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค. ์คํ๋ ํ์ด์คํธ์ ์์ฑ์ ๋๋ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์๋ ค์ง ๋ฐ์ ๊ฐ์ด ์ ํ์๊ฐ๊ณผ ์ ์ฌํ ๊ฒฝํฅ์ผ๋ก ์ธก์ ๋์๋ค.
ํ์ด์คํธ์ ํญ๋ณต์๋ ฅ์ OPC๊ฐ 3.29~24.5 Pa, G1 ๋ฐฐํฉ์ด 9.96~40.6 Pa, G2 ๋ฐฐํฉ์ด 4.08~26.1 Pa, G3๋ 19.6~48.6
Pa์ผ๋ก ๊ฐ๊ฐ ์ธก์ ๋์๋ค. ํญ๋ณต์๋ ฅ์ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ํ๋ก์ฐ ๊ฐ๊ณผ ๋น์ทํ ๊ฒฝํฅ์ ๋ณด์ด๋๋ฐ, ์คํ ํธ์ฐจ๋ก ์ถ์ ๋๋ ๋ถ๋ถ์ ์ ์ธํ๊ณ ๋ ์ด ์คํ์์๋ ํญ๋ณต์๋ ฅ๊ณผ
ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ ๊ฐ์ ์ ์ฌํ ๊ฒฝํฅ์ ๋ํ๋๋ค.
Table 6 Rheological parameters of pastes
|
Test
|
Mix
|
W/B (%)
|
42
|
45
|
48
|
51
|
54
|
57
|
60
|
Viscosity (Paยทs)
|
OPC
|
0.681
|
0.552
|
0.370
|
0.288
|
0.203
|
0.161
|
0.083
|
G1
|
1.70
|
1.21
|
0.750
|
0.538
|
0.389
|
0.363
|
0.263
|
G2
|
0.797
|
0.576
|
0.429
|
0.322
|
0.230
|
0.157
|
0.121
|
G3
|
1.98
|
1.42
|
0.945
|
0.670
|
0.610
|
0.462
|
0.306
|
Yield stress (Pa)
|
OPC
|
24.5
|
12.2
|
8.44
|
6.3
|
5.19
|
4.13
|
3.29
|
G1
|
40.6
|
27.4
|
23.1
|
21.1
|
18.7
|
12.4
|
9.96
|
G2
|
26.1
|
13.3
|
7.00
|
6.42
|
5.50
|
4.72
|
4.08
|
G3
|
48.6
|
40.7
|
34.0
|
29.9
|
24.5
|
21.2
|
19.65
|
4.4 ์ ๋์ฑ ์ํ๊ณผ ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ์ ์๊ด๊ด๊ณ
Fig. 6(a)๋ AAS ํ์ด์คํธ์ ๊ฐ ๊ตฌ๊ฐ๋ณ ์ ํ์๊ฐ๊ณผ ์์ฑ์ ๋์์ ์๊ด๊ด๊ณ๋ฅผ ๋ํ๋ธ ๊ฒ์ด๋ค. ์ ํ์๊ฐ์ ๊ฐ๊ทน์ ํต๊ณผํ๋ ํญ๋ณต์๋ ฅ์ ์ํฅ์ ๋ฌด์ํ
์๋ ์์ง๋ง, ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์์ฑ์ ๋์์ ์ฐ๊ด์ฑ์ด ๋๊ฒ ๋ํ๋๋ค. ์ ํ์ํ์์ ํ์ด์คํธ๊ฐ ์ ํ ์ ์ถ๋์ง ์์ G1-42, G1-45, G3-42, G3-45
๋ฐฐํฉ์ ๋ถ์์์ ์ ์ธํ์๋ค. 100 ml ๋จ์ ๊ตฌ๊ฐ๋ณ ๊ด๊ณ์๊ณผ ๊ฒฐ์ ๊ณ์ R2์ ์ (2)~(6)๊ณผ ๊ฐ๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ ๋ ์์ฑ์ ๋์ด๊ณ , ๋ ์ ํ์๊ฐ์ด๋ค. ๊ด๊ณ ๊ณก์ ์ ์ ์ถ๋์ด ์ฆ๊ฐํจ์ ๋ฐ๋ผ ์๋งํด์ง๋ ๊ฒฝํฅ์ ๋ํ๋๋ค.
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
ํ์ด์คํธ์ ์ ํ๋์ ๋ฐ๋ผ ๋ฐ์ํ๋ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋ณด์ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๊ฐ ๊ตฌ๊ฐ๋ณ๋ก ์ต์ ์๊ฐ์ 1๋ก ์ค์ ํ์ฌ ์ ๊ทํ (normalization) ํ์๋ค. ์ ๊ทํํ
๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ์ฉํ์ฌ ์์ฑ์ ๋์์ ๊ด๊ณ๋ฅผ ํ๊ท ๋ถ์ํ์๊ณ , ์ (7)์ ๋์ถํ์๋ค. ๊ฒฐ์ ๊ณ์ R2์ 0.89์ด๋ฉฐ, Fig. 6(b)์ ๊ฐ์ด ๋ถํฌํ์๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ ์์ฑ์ ๋๊ฐ 0์ ๊ฐ๊น์์ง ๋ ์ ํ์๊ฐ๋ 0์ ๊ฐ๊น์์ง๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ฐ์ ํ๊ณ ์์ ์ ์ง๋๋
ํจ์(Power-law function) ํํ๋ก ๊ณก์ ์ ํฉ(Curve fitting) ํ์๋ค.
|
Fig. 6 Correlation between Flow value and rheological parameters
|
(7)
Fig. 5(c)๋ AAS ํ์ด์คํธ์ ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ์ ํญ๋ณต์๋ ฅ๊ณผ์ ์๊ด๊ด๊ณ๋ฅผ ๋ํ๋ธ ๊ทธ๋ํ์ด๋ค. ์ด ๋ ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ ๊ฐ์ด ํ๋ก์ฐ ์ฝ์ ๊ท๊ฒฉ๊ณผ ๊ฐ์
G1-42, G3-42, G3-45 ๋ฐฐํฉ์ ๋ถ์์์ ์ ์ธํ์๋ค. ํ๋ก์ฐ ๊ฐ์ ์ ์ ํํ์ํ์์์ ํผ์ง๋์ ์ธก์ ํ๋ฏ๋ก ๋ ์ฌ๋ก์ง ์ ์์ ํญ๋ณต์๋ ฅ๊ณผ ์ ์ฌํ
๊ฒฝํฅ์ ๋ณด์ด๋ ๊ฒ์ด ์ผ๋ฐ์ ์ด๋ค. ๊ฐ ๋ฐฐํฉ์ ๋ํ์ฌ ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ์ ํญ๋ณต์๋ ฅ๊ฐ์ ์๊ด๊ด๊ณ๋ฅผ ํ๊ท ๋ถ์ํ์ฌ ๊ด๊ณ์์ ๋์ถํ์์ผ๋ฉฐ ์ (8)๊ณผ ๊ฐ๋ค. ์ฌ๊ธฐ์
๋ ํญ๋ณต์๋ ฅ์ด๋ฉฐ ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ์ด๋ค. ๊ฒฐ์ ๊ณ์ R2์ 0.87๋ก ํ์ธ๋์๋ค.
(8)
์ ํ์๊ฐ๊ณผ ์์ฑ์ ๋, ํ๋ก์ฐ์ ํญ๋ณต์๋ ฅ์ ์๊ด๊ด๊ณ๋ ๊ฐ๊ฐ 0.89, 0.87๋ก ๋๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค. ๋ฐ๋ผ์ AAS ํ์ด์คํธ์ ์ ํ์๊ฐ ๋ฐ ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ
์ธก์ ์ ํตํ์ฌ ๋ ์ฌ๋ก์ง ํน์ฑ์ ์์ธกํ ์ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค. ํ์ง๋ง ๋ค์ ์ ์ ๊ฐ์ฒด ์์ ๋ฐ๋ผ ์ถ๊ฐ๊ฒ์ฆ์ด ํ์ํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ธ๋ค.
5. ๊ฒฐ ๋ก
์ด ๋
ผ๋ฌธ์ AAS ๊ฒฐํฉ์ฌ์ ์ ๋์ฑ์ ์ ๋์ ์ผ๋ก ํ๊ฐํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๋ ์ฌ๋ก์ง ํน์ฑ์ ๋ถ์ํ๊ณ ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ, ์ ํ์๊ฐ ์ธก์ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์๊ด๊ด๊ณ๋ฅผ ๋์ถํ์์ผ๋ฉฐ,
๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์์ฝํ๋ฉด ๋ค์๊ณผ ๊ฐ๋ค.
1)ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ ์ ์ฒด์ ์ผ๋ก ๋ฌผ/๊ฒฐํฉ์ฌ ๋น๊ฐ ์ฆ๊ฐํ ์๋ก ํ๋ก์ฐ ๊ฐ์ด ํฌ๊ฒ ๋ํ๋๋ฉฐ, ์ฆ๊ฐํญ์ ๊ฐ์ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค.
2)์ ํ์๊ฐ ์ธก์ ๊ฒฐ๊ณผ ์์ฐํ์นผ์ ๊ธฐ๋ฐ ํ์ด์คํธ์ธ G1-42, G1-45 ๋ฐ ์์ฐํ๋ํธ๋ฅจ ๊ธฐ๋ฐ G3-42, G3-45 ํ์ด์คํธ๋ ์ ํ ์ ์ถ๋์ง ์์๋ค.
G3 ํ์ด์คํธ๋ G1๊ณผ ๋ฌ๋ฆฌ ์ ํ ๋์ค ๋๊ธฐ๋ ๊ฒฝํฅ์ ๋ณด์์ผ๋ฉฐ, OPC ํ์ด์คํธ๋ ์ ๋ ์ ์ถ๋๊ณ ์ ํ์๊ฐ๋ ๊ฐ์ฅ ์งง์ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค.
3)4์ข
๋ฅ ํ์ด์คํธ์ ์์ฑ์ ๋ ๋ฐ ํญ๋ณต์๋ ฅ์ ๋์ถํ์๊ณ , ํ
์ด๋ธ ํ๋ก์ฐ ๋ฐ ์ ํ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ์์ ์๊ด๊ด๊ณ๋ฅผ ๋ถ์ํ์๋ค. ํ์ด์คํธ์ ์ ํ ๊ฒฝํฅ์ ์ ์ถ๋์
๋ฐ๋ผ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ฏ๋ก ์ ํ์๊ฐ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ๊ทํํ์ฌ ๋ถ์ํ์๋ค. ์ ํ์๊ฐ-์์ฑ์ ๋ ๋ฐ ํ๋ก์ฐ-ํญ๋ณต์๋ ฅ์ ๊ด๊ณ๋ ๊ฒฐ์ ๊ณ์ 0.89, 0.87๋ก ๊ฐ๊ฐ
๋ํ๋ฌ๋ค.
4)ํ๋ก์ฐ, ์ ํ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ๋ ์ฌ๋ก์ง ํน์ฑ์ ์์ธกํ ์ ์๋ ๊ด๊ณ์์ ์ ์ํ์๊ณ , AAS ๊ฒฐํฉ์ฌ๋ฅผ ๋ชจ๋ฅดํ๋ฅด ๋ฐ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ฌ์ฉํ๊ธฐ ์ํ ๊ธฐ์ด์๋ฃ๋ก
์ ์ฉ๋ ์ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ์ฌ๋ฃ๋๋ค