개질유황 폴리머를 사용한 콘크리트의 내구성 평가
Durability of concrete using sulfur-modified polymer
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초록
황의 대부분은 천연가스와 원유를 탈황시켜 얻게 되며, 국내 정유 플랜트에서는 120만톤 이상 발생하고 있으며, 50 % 정도만이 비료 및 황산등을 만드는 원료로 소모되고 있다. 이에 산업부산물로 얻어지는 황을 콘크리트에 적용하기 위해 개질유황이 제조되고 있어, 이를 활용한 콘크리트의 강도 및 내구성을 평가하였다. OPC에 비해 개질유황 폴리머를 사용할 경우 압축 및 휨강도는 동일 배합수 온도에서는 유사하였으며, 배합수 온도가 증가함에 따라 강도는 다소 증가하였다. 또한 동결융해에 따른 저항성은 개질유황 폴리머의 영향보다는 공기연행제의 사용으로 제어가 됨을 확인하였다. 그리고5 % 황산 침지에 따른 압축강도 저하율은 개질유황 폴리머를 사용한 콘크리트가 OPC보다 4배 이상 우수하였다. 그리고 제빙염에 대한 표면박리 저항성도 개질유황을 사용한 경우는 표면박리가 발생되지 않은 1등급, OPC의 경우는 골재가 노출되어 4등급으로 평가되었다. 따라서 개질유황 폴리머를 콘크리트에 개질제로 사용할 경우 내구특성이 우수하여 교면포장 등에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
Abstract
Most of the sulfur is obtained from desulfurization of natural gas and crude oil. In Korea, more than 120 tons of sulfur are produced by refinery, and about 50 % of the produced sulfur is used as a raw material for the production of fertilizer and sulfuric acid. Modified sulfur is manufactured from excessive sulfur that could be used to improve concrete properties, and this study evaluated concrete strength and durability that contains modified sulfur. Flexural and compressive strengths of concrete with sulfur modified polymer were comparable to those of OPC concrete with mixing water at similar temperatures, while the strengths increased a little as mixing water temperature increased. It was also confirmed that the resistance to freeze-thaw damage was more dependent on entrained air characteristics obtained by a proper use of air entraining agent than on the use of sulfur modified polymer. When concrete was immersed in 5 % sulfuric acid, the rate of reduction in compressive strength of OPC concrete was less than ¼ of the strength reduction of concrete with sulfur modified polymer. Also, the resistance of concrete with sulfur modified polymer to scaling due to the use of de-icing salt was evaluated as Class 1, while that of OPC concrete was evaluated as Class 4, as aggregates were exposed. Accordingly, it is believed that sulfur modified polymer could be effectively used for bridge deck concrete since sulfur modified polymer improves the durability of concrete.
참고문헌 (12)
- 정병열, "비빔방법과 양생조건에 따른 개질유황 모르타르의 개질유황 분포도 및 압축강도 특성", 한국건축시공학회지, 14(1), pp.61~67 (2014), 한국건축시공학회[DOI]
- "ASTM C 1159, Annual Book of ASTM Standards, V. 04.05", ASTM, 9390~ (1987)
- P.D. Kalb, "Modified sulfur cement encapsulation of mixed waste contaminated incinerator fly ash", Waste Man, 11, pp.147~ (1991)
- A.H. Vroom, "Sulfur concrete for high corrosion resistance", Canadian Soc. Civ. Eng, 2, pp.435~ (1994)
- S.W. Cha, "Manufacture of modified sulfur polymer binder and characteristics of sulfur concrete", J. Con. Ins, 23, pp.40~ (2011)
- J.H. Hyun, "The experimental study on the strength properties of concrete using sulfur polymer", J. Korean Soc. Civ. Eng, 10, pp.2437~ (2012)
- A.M.O. Mohamed, "Hydro-mechanical behavior of a newly developed sulfur polymer concrete", Cement and Con. Compo, 31, pp.186~ (2009)
- O.M. Abdel-Mohsen, "Hydro-mechanical behavior of a newly developed sulfur polymer concrete", Cement and Con. Compo, 31, pp.186~ (2009)
- E.S. Lee, "Evaluation of the bond property between sulfur polymer surface protection and concrete according surface condition", P. Korea Ins. Stru. Main, pp.361~ (2014)
- C. W. Hong, "Mechanical properties of concrete using re-melting sulfur polymer", J. Korea Nat. Uni. Trans, 49, pp.185~ (2014)
- 김경민, "광물질 결합재 및 조강형 재료 조합에 따른 조강형 저발열 콘크리트의 기초적특성", 한국결정성장학회지, 24(1), pp.27~32 (2014), 한국결정성장학회[DOI]
- 유승건, "개질 유황 고분자가 혼입된 포틀랜드 시멘트 콘크리트의 특성", 한국결정성장학회지, 20(4), pp.192~196 (2010), 한국결정성장학회
