지오폴리머계 그라우트재의 내해수 특성

Abstract

지오폴리머계 그라우트재는 고분말재료로서 물유리에 첨가하여 반응시킴으로 블리딩을 억제하고, 물유리와의 반응성을 크게하여 시멘트 수화반응시 생성되는 수산화칼슘과 포졸란 반응에 의해 강도 및 내구성이 우수한 칼슘실리케이트 수화물 (C-S-H겔)을 생성하므로 그라우트재의 내해수성 및 강도, 내구성을 크게 향상시키는 특성이 있다. 최근 지오폴리머계 그라우트재를 활용하는 공법이 개발되어 실용화 단계에 있다. 그러나 지오폴리머 그라우트재의 경우 대부분의 건설현장에서 많이 사용하는 물유리계 재료와의 내해수성 및 장기강도 특성등에 관한 비교연구는 상대적으로 많이 이루어지지 않았을 뿐 아니라 객관적인 시험데이터가 부족하여 지오폴리머계 그라우트 재료와 같이 기존재료에 비해 업그레이드된 재료에 대한 자료가 극히 부족한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 지오폴리머계 그라우트재의 내해수성 및 장기내구성을 분석하기 위하여 호모겔 및 샌드겔 일축압축시험, SEM촬영, 용출시험 및 용탈시험등을 실시하였다. 호모겔 및 샌드겔 일축압축시험결과, HIT재료의 경우 담수 및 해수조건에 관계없이 초기강도가 높고, 재령일 경과할수록 강도가 증가하는 경향을 보였으나. 기성재료인 SGR과 LW 경우 재령 28일이후 강도가 감소하는 경향을 보였으며, 중금속 용출시험결과 본연구에서 산정한 주입재료 모두 중금속함량 규제기준을 만족하고 있었다. SEM 시험 통해 HIT재료의 경우 담수 및 해수양생조건 모두에서 지속적인 수화반응 통하여 밀실한 형태의 C-S-H 수화물이 다수 분포함을 확인하여, 지오폴리머 그라우트재료를 통해 강도 및 내구성이 우수한 칼슘실리케이트 수화물 형성하여 내해수성 및 장기내구성에 효과가 있음을 알 수 있다. 따라서 내해수성 및 장기적인 내구성이 필요한 대형 해상구조물의 차수벽시공에 적합할 것으로 판단된다.

주요어 : HIT, 지오폴리머계 그라우트재, 에트린자이트, 내해수성, 장기내구성