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영하온도에서 UP-MMA 폴리머 모르타르의 강도 발현에 미치는 골재 및 양생온도의 영향
연규석,김용성,차진윤,손승완,Yeon, Kyu-Seok,Kim, Yong-Seong,Cha, Jin-Yun,Son, Seung-Wan 한국농공학회 2011 한국농공학회논문집 Vol.53 No.5
In this paper, the effects of aggregate and curing temperature on strength development characteristics of UP (Unsaturated Polyester)-MMA (Methyl Methacrylate) based polymer mortar under sub-zero temperature are experimentally investigated to provide a criterion for repair and production of precast products. The result showed that the setting time of the binder was 4 minutes at $20^{\circ}C$ whereas 35 minutes at $-20^{\circ}C$. The result also revealed that the compressive, flexural, and splitting tensile strengths of UP-MMA based polymer mortar significantly decreased as the aggregate and curing temperatures decreased. However, sufficient strengths which can be implemented in actual practices -36.6 MPa of compressive strength, 6.11 MPa of flexural strength, and 5.81 MPa of splitting tensile strength - were obtained even though both aggregate and curing temperatures were $-20^{\circ}C$. Strength development of polymer mortar is largely affected by curing temperature rather than aggregate temperature. It was found that the effects of aggregate temperature on strength development become smaller as the curing temperature becomes lower. Also, toughness, a ratio of compressive strength to flexural strength, increased from 3.5 to 5.9 as both aggregate and curing temperatures decreased from $20^{\circ}C$ to $-20^{\circ}C$.
양생온도에 따른 UP-MMA 폴리머 콘크리트의 역학적 특성
연규석 ( Kyu-seok Yeon ),손승완 ( Seung-wan Son ),차진윤 ( Jin-yun Cha ),승인배 ( In-bae Seong ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-
폴리머 콘크리트는 내동결융해 및 내부식성 등이 우수하며, 경화시간이 시멘트 콘크리트에 비해 빠른 특성을 가지고 있다. 폴리머 콘크리트는 시멘트 콘크리트와 마찬가지로 사용재료, 배합비, 양생방법 등이 강도발현에 크게 영향을 미친다. 특히 콘크리트용 폴리머는 열경화성이기 때문에 온도의 영향이 크게 작용한다. 본 연구에서는 불포화 폴리에스터(UP)에 메틸 메타 아크릴레이트(MMA)로 개질한 폴리머 콘크리트에 대하여 양생온도(20, 10, 0, -10, -20 ℃)에 따른 압축, 휨, 인장강도 및 탄성계수와 포아송비 등 역학적 성질을 시험하여 폴리머 콘크리트의 적용을 위한 기초자료로 제공코저 한다. 사용재료로서 UP-MMA 폴리머 콘크리트용 결합재는 UP에 MMA를 10, 20, 30%의 비율로 첨가하여 제조하였으며, 충전재는 탄산칼슘을, 골재는 0.08 - 6 mm 크기의 규사를 사용하였다. 개시제는 메틸 에틸 케톤 프록사이드 55%와 디메틸프탈레이트 45%로된 MEKPO용액을 사용하였으며, 촉진제로 DMA(N,N-디메틸아닐린)을 사용하였다. 시험결과 재령 7일에 대한 재령 1일의 압축강도는 10, 0 ℃에서는 80 % 정도 발현되며, -10, -20 ℃에서는 60 %정도 발현되었다. 영하온도에서도 압축, 휨, 인장강도 모두 재령 3일이 지나면 약 80 %이상 발현됨을 알 수 있었다. 또한 -20 ℃와 같은 저온에서는 20 ℃에 비해 약 50 - 60 %의 강도만 발현 되었지만, 일반 시멘트 콘크리트 보다 강도가 높게 발현됨을 알 수 있었다.
충전재가 MMA-PMMA 폴리머 콘크리트의 작업성과 압축강도에 미치는 영향
연규석 ( Kyu-seok Yeon ),손승완 ( Seung-wan Son ),차진윤 ( Jin-yun Cha ),민승호 ( Seung-ho Min ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-
폴리머 콘크리트는 그 동안 새로운 건설 산업용 소재로서 다양하게 사용되어왔다. 결합재로는 불포화 폴리에스터, 에폭시, MMA 등이 주로 사용되며, 이 가운데 MMA 모노머(monomer)는 점도가 매우 낮고, 경화시간이 길며, 증발이 쉽게 일어나 단독으로 사용하기 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는 MMA 모노머에 L사의 PMMA 분말을 용해시켜 제조한 MMA-PMMA 결합재를 사용하였고, 충전재는 중질탄산칼슘을 사용하였으며, 골재는 규사(0.08 - 6 mm)를 사용하였다. 경화를 위해개시제로 BPO(benzoyl peroxide)를 사용하였으며, 촉진제로 DMA(N,N-dimethylaniline)를 사용하였다. PMMA의 비율 (5, 10, 15, 20 %)과 결합재 : 충전재의 비 (1 : 1, 1 : 1.5, 1 : 2, 1 : 2.5)에 따른 흐름시험을 실시여 작업성을 측정하고, 이 자료를 바탕으로 최적 결합재량을 결정하여, 결합재-충전재비에 따른 압축강도 시험을 실시하였다. UP-PMMA 폴리머 콘크리트의 작업성 확보를 위한 적정 결합재 비율은 PMMA 5, 10, 15, 20 %의 경우 각각 8 ~ 9%, 9 ~ 10 %, 10 ~ 11 %, 11 ~ 12 % 였으며, 충전재의 비율이 커질수록 흐름 값이 작아졌다. 흐름시험을 통해 얻은 결과를 바탕으로 제조한 시험체의 압축강도를 시험해 본 결과, 결합재 : 충전재의 비가 1 : 1.5 일 때에 비해 1 : 2의 경우 (168시간) 약 130 %의 강도 값을 나타냈으나, 1 : 2 와 1 : 2.5의 비율에서는 강도 값의 차이가 작게 나타났다. 또한 압축강도는 재령 168시간을 기준으로 할 때 재령 24시간에서 80 % 정도의 강도가 발현되는 것으로 나타났다.