알칼리자극제 및 고로슬래그미분말을 병용한 에폭시수지 혼입 폴리머 시멘트 모르타르의 성질
Properties of Epoxy–Modified Mortars with Alkali Activators and Ground Granulated Blast Furnace Slag
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본 연구는 액상폴리머인 에폭시수지를 이용한 고내구성 폴리머 시멘트계 재료를 개발할 목적으로 고로슬래그미분말 치환율을 20%로 고정하고, 4종류의 알칼리 활성화제를 이용한 경화제 무첨가 에폭시수지 혼입 폴리머 시멘트 모르타르를 제작하여, 강도 특성, 에폭시수지 경화도, 흡수율, 내황산성, 중성화 및 염화물이온 침투저항성을 검토한 것이다. 그 결과, 알칼리 자극제의 종류에 관계없이, 고로슬래그미분말 20%를 사용한 경화제 무첨가 EMM의 압축강도는 폴리머 결합재비 10%에서 최댓값을 나타냈으며, 폴리머 결합재비 20%에서는 에폭시수지의 경화도 감소와 함께 압축강도 또한 감소하는 것으로 나타냈다. 휨강도는 압축강도와 마찬가지로 수산화칼슘을 첨가한 것이 가장 우수하게 나타났으며, 폴리머 결합재비의 증가와 함께 증가하였으며, 모두 9.0 MPa 이상의 휨강도를 발현하였다. 알칼리 자극제의 종류에 관계없이, 경화제 무첨가 EMM의 방수성, 중성화 및 염화물이온 침투저항성은 폴리머 결합재비의 증가와 함께 현저히 개선되었으며, 4종류의 알칼리 자극제 가운데 수산화칼슘을 첨가한 모르타르가 가장 우수한 것으로 나타났다. 한편, 알칼리 자극제의 종류에 관계없이, 경화제 무첨가 EMM의 내황산성은 폴리머 결합재비의 증가와 함께 떨어졌는데, 이것은 폴리머 결합재비의 증가에 따른 에폭시수지의 미경화 에폭시수지의 증가에 기인한 것으로 판단된다. 4가지 알칼리 자극제의 종류에 대하여 물성 및 내구성을 비교 검토한 결과, 수산화칼슘을 첨가한 것이 가장 우수한 것으로 확인되었다.
Abstract
The purpose of this study is to investigate the properties of hardener-free epoxy-modified mortars(EMMs) using ground granulated blast furnace slag(GGBFS) and alkali activators. The hardener-free EMMs with a GGBFS content of 20% using 4 types of alkali activators were prepared with various polymer-binder ratios, and tested for strengths, water absorption, carbonation depth, chloride ion and H2SO4 penetration depth. The conclusions obtained from the test results are summarized as follows: The compressive strength of the EMMs with a GGBFS content of 20% attains a maximum at a polymer-binder ratio of 10%. The flexural strength of the hardener-free EMMs using Ca(OH)2 as a alkali activator is improved with increasing polymer-binder ratios. However, the flexural strength of the EMMs using NaCO3, Na2SO4 and Li2CO3 is gradually decreased with increasing polymer-binder ratios. Regardless of the type of alkali activator, the water absorption, chloride ion penetration and carbonation depth are remarkably decreased with increasing polymer-binder ratios due to the epoxy film formed in the EMMs. The H2SO4 penetration depth of the hardener-free EMMs with a GGBFS content of 20% is gradually increased with increasing polymer-binder ratio. In this study, the properties of hardener-free EMMs using Ca(OH)2 as a alkali activator are more excellent than those of other alkali activators.
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