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시멘트 모르타르 및 콘크리트는 재료를 비교적 쉽게 구할 수 있고 형상가공이 용이하고, 압축력과 내구성 우수, 안정한 구조물의 시공이 가능한 장점을 가지고 있어 건축재료로서 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 휨 및 인장강도, 접착성, 내약품성 등이 약한 결점을 가지고 있어 이를 보완하기위한 연구들이 진행되고 있으며, 폐기물을 이용한 에코시멘트, 고기능성 시멘트, 강도와 내구성이 뛰어난 시멘트의 개발을 시도하고 있다. 국내에서는 산업부산물을 활용한 무기결합재에 관한 연구는 아직 미미한 상태이며, 대학, 연구소 및 시멘트 업계를 중심으로 산업부산물 10 ~ 40%를 치환 사용하는 혼합시멘트에 관한 연구가 수행되어져 왔다. 본 연구에서는 국내의 K사에서 생산되는 SBR폴리머를 사용하여 제작한 비소성 무기결합재 폴리머와 폴리머를 사용하지 않은 보통 시멘트 모르타르와의 강도특성에 대한 비교 시험을 실시하였다. 본 논문의 연구 내용은 다음과 같다.
1) 실험방법
1종류의 액상 폴리머를 사용하여 비소성 무기결합재 폴리머 비를 5%, 10%, 15%, 20%로 달리하여 제작한 비소성 무기 결합재 폴리머의 물성 비교를 위해 플로우를 170±5 mm로 유지하여 일정한 작업성을 확보 하였다. 이와 같이 제조한 비소성 무기 결합재 폴리머의 휨강도, 압축강도에 대해 28일 강도를 측정하여 보통 시멘트 모르타르와 비교하였다.
2) 비소성 무기 결합재 폴리머의 휨강도 및 압축강도 특성
비소성 무기 결합재 폴리머의 휨강도 및 압축강도는 보통 시멘트 모르타르와 비교하여 개선되는 모습을 나타냈다. 강도는 폴리머 함유랑의 증가에 따라 꾸준히 증가하였으며, A와 B는 폴리머 무기결합재 비 15%에서 최대값을 나타내고 있고, C는 무기결합재는 20%에서 최대값을 나타냈다. 압축강도도 휨강도와 마찬가지로 비소성 무기 결합재폴리머의 성능이 보통 시멘트 모르타르의 압축강도에 비해 개선되었다. 세 종류의 무기결합재 모두 폴리머 시멘트 비 15%에서 최대값을 나타냈다.
