실리콘 카바이드를 잔골재로 활용한 보수용 모르타르의 물리적 특성 및 황산염 침식 저항성에 관한 실험적 연구

Abstract

황산염 침식은 콘크리트 구조물의 장기 내구성에 영향을 미치는 주요 원인 중 하나이다. 최근 급증한 도로지반침하 발생의 주원인이 노후화된 하수도관으로 분석됐는데 이러한 노후화를 촉진시키는 주요 원인도 황산염 침식이다. 황산염 침식은 상ㆍ하수도관 뿐만 아니라 저수지, 화학공장 등 황산염에 노출된 인프라의 악화를 초래한다. 이처럼 다양한 환경에서 문제시 되고 있는 황산염으로부터 보호가 필요한 사회 시설물들을 위하여 본 연구에서는 황산염 침식 저항성을 높일 수 있는 새로운 방법을 제안하였다. 본 연구에서는 Silicon과 Carbon의 인조적인 결합으로 생성하여 고온에서도 기계적인 특성이 우수하면서, 내식성, 내열성, 내산화성 등 화학적 안정성이 우수한 실리콘 카바이드를 모르타르 잔골재의 대체 재료로 사용하여 잔골재 대체재로써의 활용 가능성 여부와 대체 재료로 치환하였을 때의 효율성을 파악하기 위하여 실리콘 카바이드의 배합비율을 달리해 실험을 진행하였다. 플로우 시험, 압축강도 시험, 휨강도 시험, 부착강도 시험, 중성화 시험, 염화물 침투 시험, 질량감소율 시험, 황산침지 후 압축강도 시험, 황산침지 후 초음파 측정, XRD 분석, SEM 촬영 등의 시험을 실시하였으며, 각 시험의 결과를 통하여 실리콘 카바이드를 모르타르 잔골재의 대체제로 사용하기에 적합할 뿐만 아니라 압축강도, 휨강도, 부착강도, 내구성 등이 높아짐을 확인하였다. 따라서 실리콘 카바이드를 함유한 공시체를 황산염에 오랜 시간동안 노출되는 사회 시설물들의 재료로 활용함으로써 화학적 저항성을 높여 보수ㆍ보강 주기를 늘릴 수 있을 것으로 기대한다.