1. 수화열
시간에 따른 수화열 방출 곡선에 따르면 시멘트의 수화 과정은 일반적으로 초기 수화기(0~15분), 유도기(15분~4시간), 가속 및 응결기(4시간~8시간), 감속 및 경화기(8시간~24시간), 양생기(1일~28일)의 5단계로 나뉜다.
실험 결과에 따르면 유도 초기 단계(즉, 초기 수화 기간)에서 HEMC의 양이 일반 시멘트 슬러리에 비해 0.1%일 때 슬러리의 발열 피크가 앞당겨지고 피크 크기가 현저하게 증가하는 것으로 나타났습니다.HEMCHEMC 함량이 0.3%를 초과하면 슬러리의 첫 번째 발열 피크가 지연되고, 피크 값은 HEMC 함량이 증가함에 따라 점차 감소합니다. HEMC는 시멘트 슬러리의 유도 기간과 가속 기간을 분명히 지연시키며, 함량이 높을수록 유도 기간이 길어지고 가속 기간이 더 늦어지며 발열 피크는 작아집니다. 셀룰로오스 에테르 함량 변화는 시멘트 슬러리의 감속 기간과 안정 기간에 뚜렷한 영향을 미치지 않습니다(그림 3(a) 참조). 셀룰로오스 에테르는 72시간 이내의 시멘트 페이스트 수화열을 감소시킬 수 있지만, 수화열이 36시간 이상 지속될 경우 셀룰로오스 에테르 함량 변화는 시멘트 페이스트 수화열에 거의 영향을 미치지 않습니다(그림 3(b) 참조).
그림 3. 셀룰로오스 에테르(HEMC) 함량에 따른 시멘트 페이스트의 수화열 방출 속도 변화 추세
2. 엠기계적 특성：
점도가 각각 60,000 Pa·s와 100,000 Pa·s인 두 종류의 셀룰로오스 에테르를 연구한 결과, 메틸셀룰로오스 에테르를 첨가한 개질 모르타르의 압축강도는 그 함량이 증가함에 따라 점차 감소하는 것으로 나타났다. 반면, 점도가 100,000 Pa·s인 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 에테르를 첨가한 개질 모르타르의 압축강도는 함량이 증가함에 따라 처음에는 증가하다가 이후 감소하는 경향을 보였다(그림 4 참조). 이는 메틸셀룰로오스 에테르를 첨가하면 시멘트 모르타르의 압축강도가 크게 감소함을 보여준다. 첨가량이 많을수록 강도는 더욱 감소하고, 점도가 낮을수록 모르타르 압축강도 손실에 미치는 영향은 더욱 커진다. 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 에테르의 첨가량이 0.1% 미만일 경우, 모르타르의 압축강도를 적절하게 증가시킬 수 있다. 첨가량이 0.1%를 초과하면 모르타르의 압축강도가 첨가량 증가에 따라 감소하므로 첨가량은 0.1%로 조절해야 합니다.
그림 4. MC1, MC2 및 MC3 변성 시멘트 모르타르의 3일, 7일 및 28일 압축 강도
(메틸셀룰로오스 에테르, 점도 60000Pa·S, 이하 MC1이라 함; 메틸셀룰로오스 에테르, 점도 100000Pa·S이라 함, 이하 MC2라 함; 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 에테르, 점도 100000Pa·S이라 함, 이하 MC3이라 함).
3. C로팅 타임：
점도가 100,000Pa·s인 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 에테르(HPMC)를 다양한 시멘트 페이스트 첨가량으로 처리하여 응결 시간을 측정한 결과, HPMC 첨가량이 증가함에 따라 시멘트 모르타르의 초기 응결 시간과 최종 응결 시간이 길어지는 것으로 나타났다. HPMC 농도가 1%일 때 초기 응결 시간은 510분, 최종 응결 시간은 850분에 달했다. 대조군과 비교했을 때 초기 응결 시간은 210분, 최종 응결 시간은 470분 연장되었다(그림 5 참조). 점도가 50,000Pa·s, 100,000Pa·s, 200,000Pa·s인 HPMC 모두 시멘트의 응결을 지연시킬 수 있지만, 세 가지 셀룰로오스 에테르와 비교했을 때 점도가 증가함에 따라 초기 응결 시간과 최종 응결 시간이 모두 길어지는 것을 그림 6에서 확인할 수 있다. 이는 셀룰로오스 에테르가 시멘트 입자 표면에 흡착되어 물과 시멘트 입자의 접촉을 차단함으로써 시멘트의 수화 반응을 지연시키기 때문입니다. 셀룰로오스 에테르의 점도가 높을수록 시멘트 입자 표면에 흡착층이 두꺼워지고 지연 효과가 더욱 커집니다.
그림 5. 셀룰로오스 에테르 함량이 모르타르의 응결 시간에 미치는 영향
그림 6. HPMC의 점도 차이가 시멘트 페이스트의 경화 시간에 미치는 영향
(MC-5(50000Pa·s), MC-10(100000Pa·s) 및 MC-20(200000Pa·s))
메틸셀룰로오스 에테르와 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 에테르는 시멘트 슬러리의 응결 시간을 크게 연장시켜 시멘트 슬러리가 수화 반응을 위한 충분한 시간과 물을 확보할 수 있도록 하며, 경화 후 시멘트 슬러리의 강도 저하 및 후기 균열 문제를 해결할 수 있습니다.
4. 수분 보유력:
셀룰로오스 에테르 함량이 수분 보유력에 미치는 영향을 연구하였다. 셀룰로오스 에테르 함량이 증가함에 따라 모르타르의 수분 보유율이 증가하고, 셀룰로오스 에테르 함량이 0.6% 이상일 때 수분 보유율이 안정화되는 경향을 보였다. 그러나 세 가지 종류의 셀룰로오스 에테르(점도가 50,000 Pa·s(MC-5), 100,000 Pa·s(MC-10), 200,000 Pa·s(MC-20)인 HPMC)를 비교했을 때, 점도가 수분 보유력에 미치는 영향은 서로 달랐다. 수분 보유율과의 관계는 MC-5의 경우 다음과 같다.
게시 시간: 2024년 4월 28일