플라이애시를 사용한 시멘트 페이스트의 유동성 및 품질평가

목차

[ 목 차 ]
1. 서 론

2. 플라이애시를 사용한 콘크리트의 특성
2.1 플라이애시란
2.2 건조수축
2.3 내투수성
2.4 동결융해에 대한 저항성
2.5 기타

3. 실험방법
3.1 사용재료
3.2 플라이 애시의 물리 및 화학적성질 측정
3.3 겉보기점도측정

4. 결과 및 분석
4.1 플라이애시 각 인자의 영향
4.2 유동성 및 품질평가

5. 결 론

참고 문헌

본문내용

로 상관관계는 보여지지 않았고 입도분포가 넓은 B계의 플라이 애시가 유동성이 컸다. 1단에서 채취한 A-1과 A'-1을 비교하면 n값, 구형율, Blaine값이 비슷한 값이지만 미연탄소량은 0.8wt% 차이가 있다. 그러나 유동성은 유사한 값을 나타내고 있다. A-1과 A-2를 비교하면 미연탄소량은 유사하지만 유동성은 A-2가 약 0.4/s-1·Pa-1 정도 크다. 이러한 이유로는 A-2가 n값이 크고 구형율이 크기 때문인 것으로 생각된다.
그림 2. 시멘트 페이스트의 유동성에 미치는
플라이 애시의 미연탄소량의 영향
플라이 애시의 Blaine값이 유동성에 미치는 영향에 대해서는 2가지로 생각할 수 있다. 하나는 입자크기 및 입자의 접점수에 관한 것으로 Blaine값이 클수록 입자의 배위수가 증가하여 충돌저항이 커져서 유동성은 감소한다는 것이고 또 하나는 미분의 플라이 애시를 혼합하며는 시멘트의 입도분포에서는 얻을 수 없는 최밀충진을 얻을 수 있어 시멘트 페이스트의 유동성은 증가한다는 것으로 전자와 반대되는 생각이다. 그러나 본 실험에서는 Blaine값과 유동성은 전반적으로 상관관계는 보여지지 않았다.
시멘트의 입도분포를 변화시키면 입자 충진성이 변화하므로 페이스트의 유동성은 변화한다. 페이스트의 충진율이 높다는 것은 응집된 입자속에 구속된 물량이 적다는 것으로 ,반대로는 유동성에 관여하는 자유수의 많다는 것을 의미하므로 플라이 애시의 입자충진율이 클수록 유동성은 크다. 분체의 충진특성은 입도분포, 입자형상 및 입자간의 상호작용에 영향을 받는다. 입도분포에 대해서는 입도범위가 넓을수록 충진율이 높다는 것은 확인되었고, 입도범위의 넓이를 나타내는 지표값으로서는 Rosin-Rammler 분포식의 n값이 널리 이용되고 있다. 그림 3에 n값과 유동성과의 관계를 나타냈다. 입자형상 등 다른 요인에 의한 영향도 있으므로 어느 정도의 편차는 있지만 n값이 작을수록 즉 입도분포가 넓을수록 유동성은 증가했다.
무기분체를 구상화하는 것에 의해 페이스트의 유동성은 향상된다. 구상화에 의한 유동성 향상은 충진율향상에 의한 효과와 볼베아링작용에 의한 효과로 볼 수 있다. 그림 4에 구형율과 유동성과의 관계를 나타냈다. 구형율이 클수록 유동성은 커지는 경향을 나타냈지만 입도분포가 넓은 B계열 플라이 애시는 예상된 값보다 큰 값을 나타냈다.
그림 3. 시멘트 페이스트의 유동성과 n값과의 관계
그림 4. 시멘트 페이스트의 유동성과 구형율과의 관계
4.2 유동성 및 품질평가
플라이 애시 인자들이 페이스트의 유동성에 미치는 기여도를 알기 위해 중회귀분석을 하였다. 중회귀분석시 독립변수간에 높은 상관관계가 있을 경우 잘못된 중회귀분석식을 유도할 수 있어 Blaine값과 미연탄소값을 제외하였다. 그 이유로는 Blaine값은 플라이 애시의 시멘트 혼합에 의해 시멘트의 입도분포를 변화시켜 충진율에 관여하므로, 이것은 n값에 포함되어 있다. 본 실험에서 사용한 플라이 애시는 미연탄소량이 1.5wt% 이하이고 고성능AE감수제의 첨가량도 포화량이므로, 미연탄소의 형상 및 크기에 의한 영향은 구형율과 n값에 반영되어 있으므로 독립변수로서 간주하지 않았다. 그 결과 다음과 같은 식을 얻었다. 기여도는 n값이 69.1%, 구형율이 30.9%이었다.
Y = 3.33X1 - 1.84X2 + 4.15 (R=0.912) (3)
여기서, Y : 페이스트의 유동성,
X1 : 플라이 애시의 구형율,
X2 : 플라이 애시의 n값
따라서 미연탄소량이 적고, 혼화제의 첨가량이 충분했을 때, 플라이 애시의 유동성평가 지수로서 (0.3 X 구형율)/(0.7 X n값)식을 사용할 수 있다. 이 값과 유동성과의 관계를 그림 5에 나타냈다. (구형율/n값)의 비가 클수록 유동성은 증가하고 있고, 단독의 경우보다 높은 상관관계를 나타내고 있다
그림 5. 시멘트 페이스트의 유동서에 미치는
플라이 애시의 구형율/n값의 영향
5. 결 론
전기집진기에서 단별 채취한 플라이 애시를 이용하여 고성능AE감수제의 첨가량이 포화량일때 페이스트의 유동성에 미치는 플라이 애시의 영향을 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
1) 고성능AE감수제의 첨가량이 포화량이고, 미연탄소량이 적은 경우 페이스트의 유동성에 미치는 플라이 애시의 인자로서는 입도분포와 구형율이 큰 영향을 미친다.
2) 플라이 애시의 인자에 대해서 유동성에의 기여도는 중회귀분석으로 검토한 결과 입도분포가 69.1%, 구형율이 30.9%이었다.
3) 고성능AE감수제의 첨가량이 포화량이고, 미연탄소량이 적을 경우 플라이 애시의 유동성평가 지수로서 (0.3 X 구형율)/(0.7 X n값)식을 사용할 수 있다.
참고 문헌
한국전력공사 : 석탄회 -이용가치와 재활용 기술-, pp.295-408(1994).
환경친화적 건축재료 ‘건축’ 제 47권 제 5호
김진근, 한상훈, 박연동, 노재호, 초유동 콘크리트의 재료특성에 관한 실험적 연구, 한국콘크리트학회, 학술발표회논문집, 제7권, 제2호, pp.55-62, 1995.
R.T. Hemming. Speciation in Size and Density Fractionated Fly Ash, Materials Reserch Society Symposium Proceedings, Vol. 85, pp.81-98(1996).
오병환. Fly Ash 콘크리트의 강도 및 역학적 특성과 활용, 석탄회 활용 국제 워크숍, 한국전력공사, pp.87-112,1996.
Shindo, M. Matsuoka, et al, The Effect of Materials Quality on Properties of Super Workable Concrete, Proceeding of the JCI, Vol. 14, No. 1, pp.78-83, 1992.
N. Miura, R. Chikamatu and S. Sogo, A Study on Quality Evaluation on High Performance of Concrete Works, Proceeding of JCI Symposium on Super Flowable Concrete, pp.9-16,1993

키워드

콘크리트의특성,   겉보기점도측정,   동결융해에대한저항성,   플라이애시의물리및화학적성질,   미연탄소량,구형율,   보일러의연소온도,   유동성,포졸란반응성,   플라이애시각인자의영향