전기전도성 재료를 혼입한 콘크리트의 발열특성 및 재현성 평가

Abstract

부도체로 알려져 있는 기존의 콘크리트에 전기 전도성재료를 혼입하여 발열 콘크리트로서 개발하려는 연구가 90년대 이후 진행되어 왔다. 하지만 콘크리트 시험체의 발열 재현성 확보가 어려워 활발한 연구가 이루어지지 못했다. 이에 따라 본 연구에서는 융설용 재료로써 활용 가능한 발열 콘크리트 개발을 목적으로, 흑연, 금속분말, 혼화제를 혼입한 시멘트 페이스트 및 모르타르를 제작하여 -2℃의 저온환경에서의 발열특성과 재현성을 평가하였다. 또한 미세화학분석을 통해 발현 재현성의 원인을 규명하고자 하였다. 실험 결과, 흑연과 고성능 AE감수제를 혼입한 시험체가 가장 우수한 발열 성능 및 재현 가능성을 보였다. 이에 따른 미세화학분석 결과, 고성능 AE 감수제 내의폴리머 혹은 메타크릴산 성분이 흑연과 전기화학적 반응을 일으켜 발열 재현성능을 부여한 것으로 판단된다. From 1990’s, a study on the development of exothermic concrete, a concrete which electro-conductive material is mixed, has been proceeded. However, due to the difficulty of exothermic reproducibility of concrete specimen, the study has been unable to continuously carried out. Accordingly, this study was focused on developing an exothermic concrete for the purpose of snow-melting material. Cement paste and mortar specimens mixed with graphite, conductive metal powder and chemical admixture were made. The evaluation of exothermic performance and reproducibility was conducted under -2℃ of low temperature. In addition, micro-chemical analysis was carried out to investigate a cause of exothermic reproducibility. As a test result, the specimen mixed with graphite and superplasticizer with air entrained showed the best exothermic performance and reproducibility. Through micro-chemical analysis, it is judged that polymer or methacrylic acid (MAA), the contents inside the superplasticizer with air entrained, gave exothermic reproducibility by generating the electrochemical reaction with graphite.