추상적인

콘크리트는 건축공학의 핵심재료로, 그 성능은 구조적 안전성과 경제성에 직접적인 영향을 미칩니다. 초가소제는 전반적인 특성을 향상시키는 주요 화학 혼합물 역할을 합니다. 폴리카르복실산염 고성능감수제 독특한 분자 구조로 인해 수분 감소율과 슬럼프 ​​유지력에 탁월한 이점을 보여줍니다. 자연 모래 부족으로 인해 모래 사용이 널리 확산되었습니다. 제조된 모래 콘크리트그러나 석분 함량이 높고 표면 질감이 거칠어 작업성이 떨어지는 경우가 많습니다.

이 논문은 모래 비율을 44.56%로 고정하면서 제조된 모래 콘크리트에 대한 폴리카르복실레이트 고성능가소제의 효과를 조사합니다. 또한, 엔지니어링 응용을 위한 과학적 기초를 제공하기 위해 기준선, 나프탈렌 기반 및 폴리카르복실레이트 그룹에 걸친 포괄적인 3차원 비교 분석을 수행합니다.

1. 원자재

• 시멘트 : Conch P.O 42.5R 일반 포틀랜드 시멘트를 선택하였습니다.

표 1 시멘트의 주요 화학성분

요소	CaO	SiO2	Al₂O₃	Fe₂O₃	그래서₃	MgO
콘텐츠 / %	63.6	20.8	5.3	3.1	2.2	2.6

표 2 시멘트의 물리적 특성

안건	정상적인 농도를 위한 물 요구량 / %	초기 설정 시간/분	최종 설정 시간/분	28d 압축강도 / MPa	28d 굴곡강도 / MPa
값	27.0	165	220	51.6	8.6

• 골재: 연속 그라데이션 석회암 분쇄석(5mm~25mm)이 거친 골재로 사용되었습니다. 클래스 II 표준을 충족하는 석회석 제조 모래는 잔골재로 사용되었습니다.
• 폴리카르복실산염 고성능감수제: 고형분 함량 41%와 변성 폴리에테르 측쇄를 자체 합성한 제품을 적용하여 석분 분산을 최적화하였습니다. 비교평가를 위해 나프탈렌계 고성능감수제와 블랭크 대조군을 설정하였다.
• 혼합수: JGJ 63 규정을 준수하는 표준 수돗물을 사용했습니다.

2. 실험 방법론

• 믹스 디자인: C30으로 제조된 모래콘크리트는 유동성과 응집력의 균형을 맞추기 위해 최적의 모래비율 44.56%로 설계되었습니다.
• 테스트 표준: 슬럼프, 슬럼프 유지, 압축 강도, 분할 인장 강도 및 내구성 매개변수는 표준 국가 지침에 따라 테스트되었습니다.
• 현미경 분석: 주사전자현미경(SEM)과 X선 회절(XRD)을 사용하여 수화 생성물과 미세 구조를 분석했습니다.

3. 실험결과 및 분석

작업성 성능

폴리카르복실산염 고성능감수제는 혼합물 이동성을 대폭 향상시킵니다. 특히, 0.22%의 투여량은 31.8%의 수분 감소율을 달성하여 나프탈렌 기반 대체제보다 훨씬 뛰어난 성능을 발휘합니다. 또한, 1시간 슬럼프 로스율은 기준 그룹의 69.4%에서 단 10.5%로 급격하게 감소하여 탁월한 유동성 유지력을 보여줍니다.

표 3 제조된 모래 콘크리트의 작업성에 대한 폴리카르복실산염 고성능감화제의 영향

고성능감수제의 종류	복용량 / %	물 소비량 / (kg/m³)	물 감소율 / %	초기 슬럼프 / mm	1시간 슬럼프/mm	슬럼프 손실률 / %	흐름 시간 / 초	1h 흐름 시간/초
대조군	0	192	0	180	55	69.4	18	35
나프탈렌계 고성능감수제	1.20	162	15.6	185	115	37.8	15	28
폴리카르복실산염 고성능감수제	0.22	131	31.8	190	170	10.5	12	16

기계적 성질

최적화된 압축 강도 향상된 혼합 밀도와 다공성 감소로 인해 큰 이점을 얻습니다. 재령 7일과 28일에 폴리카르복실레이트 고성능 가소제를 포함하는 콘크리트는 쪼개짐 인장 강도의 현저한 향상과 함께 각각 45.3%와 35.3%의 압축 강도 증가를 나타냅니다.

표 4 콘크리트의 기계적 특성에 대한 여러 가지 고성능가소제의 효과

고성능감수제의 종류	7d 압축강도 / MPa	28d 압축강도 / MPa	7d 분할 인장 강도 / MPa	28d 분할 인장 강도 / MPa
대조군	21.2	30.6	2.08	2.55
나프탈렌계 고성능감수제	28.0	39.3	2.18	2.75
폴리카르복실산염 고성능감수제	30.8	41.4	2.61	3.25

내구성 성능

높은 물 감소와 최적의 모래 비율의 시너지 효과로 기공 구조가 개선됩니다. 결과적으로, 콘크리트 투과성 저항 reaches $\ge P10$, freeze-thaw resistance achieves $\ge F200$, and carbonation depth decreases by 64.0%, substantially extending structural service life.

표 5 콘크리트의 내구성에 대한 다양한 수퍼플라스티사이저의 영향

고성능감수제의 종류	불투수성 등급	안정적인 침투압 / MPa	염화물 이온 확산 계수 / ()	서리 저항 등급	200회 동결-해동 주기 질량 손실률 / %	200회 동결-해동 주기 상대 동적 계수 손실률/%	28d 탄산 깊이/mm	탄산화 깊이 감소율 / %	28d 내부 pH 값
대조군	≤P6	0.58	2.6	≤F150	5.5	43.2	7.5	/	11.0
나프탈렌계 고성능감수제	P8	0.78	1.8	F180	4.9	39.0	4.8	36.0	11.4
폴리카르복실산염 고성능감수제	≥P10	1.02	1.1	≥F200	3.3	27.8	2.7	64.0	12.1

4. 엔지니어링 사례 적용

Donghua Town 도로 확장 프로젝트에 적용되어 최적화되었습니다. C30 콘크리트 혼합은 고온 건설 단계에서 원활한 펌핑 작업을 보장합니다.

경제적 측면에서는 기준치 대비 입방미터당 자재비가 10.7% 감소하고, 시공효율은 161.3% 향상되었으며, 30년 유지관리비는 76.3% 감소하였습니다. 생태학적으로 탄소 배출량이 눈에 띄게 감소하여 지속 가능한 건설 목표를 뒷받침합니다.

5. 결론

• 폴리카르복실산염 고성능감수제는 제조된 모래 콘크리트의 작업성 문제를 효과적으로 해결하여 높은 수분 감소와 탁월한 슬럼프 유지를 달성합니다.
• 기계적 강도와 장기 내구성 지표가 크게 향상되어 미세 균열과 다공성을 최소화합니다.
• 현장 적용은 뛰어난 기술 및 경제적 실행 가능성을 확인하므로 광범위한 엔지니어링 홍보에 적극 권장되는 기술입니다.