나노 실리카를 혼입한 하이볼륨 플라이애시 콘크리트의 수화도 및 역학적 특성

Abstract

최근 탄소중립에 관한 관심이 높아지면서 건설 산업에서 하이볼륨 플라이애시 콘크리트를 사용하는 연구가 다양하게 수행되고 있다. 하지만 HVFC는 초기 압축강도가 낮은 단점이 있어, 이를 개선하기 위해 나노 소재를 활용한 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. 나노 실리카는 포졸란 재료로서 이러한 조기 강도 지연을 보완할 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 나노 실리카를 HVFC에 혼입하여 초기 수화반응에 미치는 영향과 이에 따른 미세구조의 개선에 대해 조사하였다. 초기 수화반응은 응결실험과 미소수화열을 통해 분석하였고, 재령에 따른압축강도와 열중량 분석을 진행하였다. 미세구조 개선의 효과는 수은압입법을 통해 평가하였다. 실험결과 나노실리카를 혼입하였을 때, 초기강도가 증가하였고 미세구조가 개선되는 것으로 나타났다.

Recently, as carbon neutrality has been important factor in the construction industry, many studies have been conducted on the high-volumefly ash concrete. High volume fly ash concrete(HVFC) is usually made by replacing more than 50% of cement with fly ash. However, HVFC has adisadvantage of low compressive strength in early age. To overcome this shortcoming of HVFC, improve this, interest in techonolgy using nanomaterialsis increasing. Nano silica is expected to improve the early age strength of HVFC as a pozzolanic material. This study investigated the effect of nanosilica on the early hydration reaction and microstructure of HVFC. The early hydration reaction of HFVC was analyzed through setting time, isothermalcalorimeter, compressive strength and thermal weight analysis. In addition, the microstructure of HVFC was measured by mercury intrusionporosimetry. From the test results, it was confirmed that nano silica increased the early age strength and improve the microstructure of HVFC.