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부유식 구조체의 수명연장을 위한 표면보호 기술개발

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Academic year: 2023

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표면보호재의 내구성 성능평가를 위한 환경평가 32. 경화환경에 따른 표면보호재의 성능평가 46.

제1장 서론

서론

부유식 콘크리트 구조물의 표면보호용 고성능 소재 및 응용기술 개발 부유식 콘크리트 구조물에 사용되는 고성능 표면보호재 개발

2003) 시멘트 중량비 대비 시멘트 모르타르에 메타카올린을 대체하여 압축강도 및 휨강도 시험을 수행하였다. 해수로 건조시킨 6% 실리카흄으로 대체한 시멘트 모르타르가 가장 높은 휨강도를 보였다고 보고하였다.

제3장 표면보호재료의 성능평가를 위한 실험환경 구축

표면보호재료의 성능평가를 위한 실험환경 구축

염해에 저항하는 능력을 평가하는 방법으로 두 가지 테스트 방법이 제안되었습니다. ASTM C 1202 방법은 NaCl과 NaOH를 통해 시료의 전기전도도를 측정하여 내염성을 평가하는 방법입니다.

성능평가

고성능 표면보호재료의 성능평가

명확하지는 않으나 10% 수돗물 양생혼화제에서 SF 시험편은 다른 혼화제를 함유한 시험편보다 휨강도가 증가하는 경향을 보였다. SF 시험편의 경우 양생환경에 관계없이 SF 함량이 증가함에 따라 압축강도가 증가하였다. MK 시편의 경우 수돗물 양생에서는 MK 함량이 증가함에 따라 압축강도가 증가하였으나 해수 양생에서는 압축강도 변화가 관찰되지 않았다.

SF 시험편의 경우 양생기간 7일을 제외하고는 SF 함량이 증가함에 따라 휨강도가 증가하였다. MK 시편의 경우에도 양생기간 7일을 제외하고는 MK 함량이 증가함에 따라 휨강도가 증가하였다. 수돗물로 양생한 GP 샘플의 경우 양생 기간에 관계없이 MK 함량이 증가함에 따라 접착력(모든 기간)이 감소하였다.

시험 결과, 일반적으로 표면보호재의 압축강도는 건조시간이 길어질수록 증가하였다.

미세구조 분석

고성능 표면보호재료의 미세구조 분석

시멘트 모르타르의 미세구조 분석에 가장 많이 사용되는 XRD(X-ray diffraction) 및 TGA(Thermogravimetric Analysis) 분석을 수행합니다. DTG 곡선은 배합의 종류, 양생기간 및 환경에 따라 다르며, 압축강도는 양생기간에 따라 제조된 시멘트 모르타르의 상(相)에 따라 차이가 있었다. 이렇게 형성된 프리델염은 시멘트 모르타르의 부피를 팽창시켜 균열을 일으키고, 압축강도 저하를 일으키는 것으로 판단된다.

추후 국제회절센터(International Center for Diffraction)의 데이터베이스를 이용하여 각 상을 파악하여 시멘트 모르타르 내 상을 분석할 필요가 있다. TGA를 통해 얻은 DTG 곡선은 배합 유형, 양생기간, 환경에 따라 다르게 나타났으며 압축강도는 양생기간에 따라 제조된 시멘트 모르타르의 상(相)에 따라 다르게 나타났다.

에폭시 계열의 표면보호재료의 성능평가

마지막으로 코팅재 1은 수돗물이 아닌 해수에서 계면이 손상되어 부착력이 떨어지는 것을 확인하였다. 일반적으로 모든 코팅재는 탭 환경에 노출된 경우 코팅 두께가 증가함에 따라 접착강도가 감소하는 경향을 보였다. 해수환경에 노출되었을 때 코팅두께가 접착강도에 영향을 미치지 않는 것을 확인하였다.

그러나 해수환경에 노출된 도료의 경우 도막두께를 증가시켜도 접착력의 저하가 나타나지 않았다. 따라서 수돗물에 노출된 환경에서 도료로부터 침출된 이온의 농도가 높을수록 접착강도가 높아진다.

Tab  water  (T) 3 28
Tab water (T) 3 28

부유식 구조체 적용방안

고성능 표면보호재료의 부유식 구조체 적용방안

시멘트 모르타르를 표면 보호재로 사용하기 위해서는 성능의 반복성이 가능해야 합니다. 표면 보호를 위한 시멘트 모르타르 시공에 사용되는 거푸집의 재료는 다음과 같이 결정되어야 합니다. 시멘트 모르타르 타설시 내부 공극을 줄이고 재료 분리를 방지하기 위해 다짐은 다음과 같이 수행됩니다.

콘크리트 부유 구조물의 표면 보호 시멘트 모르타르는 시공이 불충분하거나 부실하여 빠르게 열화되므로 균일한 재료를 얻기 위해서는 타설, 다짐, 양생에 각별한 주의가 필요합니다. 바다에 노출되는 시멘트 모르타르는 시공이음 시공시 내구성 저하의 원인이 되므로 가급적 피해야 한다.

결론

시험시료와 결합강도는 대조시료가 가장 높은 값을 보였다. 각 혼화제를 함유한 시멘트 모르타르의 강도에 미치는 혼화제 함량의 영향을 분석한 결과, 압축강도와 휨강도는 함량이 증가함에 따라 향상되었으나 접착강도는 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 각 혼합물을 함유한 시멘트 모르타르의 응결시간이 강도에 미치는 영향을 분석한 결과, 응결시간이 길어질수록 시멘트 모르타르의 압축강도, 휨강도, 접착강도가 모두 증가하였다.

TGA를 통해 얻은 DTG 곡선은 배합의 종류, 양생기간, 조건에 따라 다른 결과를 나타냈으며 압축강도는 양생기간에 따라 제조된 시멘트 모르타르의 상(相)에 따라 다르게 나타났다. 코팅재의 접착강도는 코팅재, 노출환경, 노출시간에 따라 큰 차이를 보인다.

참고문헌

ASTM C109/C109M-16a, Standard Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars (Using 2 Inch or [50 mm] Cube Samples), ASTM International, West Conshohocken, PA, 2016. ASTM C348-19, Standard Test Method for Flexural Strength of Hydraulic cement mortars, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2019. ASTM D4541-17, Standard Test Method for Tensile Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2017.

ASTM C1585-13, Standard Test Method for Measuring the Absorption Rate of Water by Hydraulic Cement Concrete, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2013. ASTM C1437-15, Standard Test Method for the Flow of Hydraulic Cement Mortars, ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania , 2015.

고성능 표면보호재료의 시험 데이터

수치

Tab  water  (T) 3 28

참조

관련 문서

US Census Bureau(2009), American Community Survey Design and