젤라틴-잔골재 복합체의 공극률이 압축 강도에 미치는 영향 (The Influence of Sand-Gelatin Composite Porosity on Compressive Strength)

서지정보

· 발행기관 : 대한건축학회
· 수록지 정보 : 대한건축학회논문집 / 39권 / 12호 / 261 ~ 268페이지
· 저자명 : 박지윤, 이종구

초록

포틀랜드 시멘트는 석회암을 1400°C 이상의 고온으로 가열하여 제작한다. 이 과정 속에서 다량의 이산화탄소가 배출되며(Gartner, 2004), 이는 인간 활동(anthropogenic)에 의한 이산화탄소 배출량의 7%를 차지한다 (Huntzinger & Eatmon, 2009; Meyer, 2009). 따라서 이산화탄소 배출을 저감하기 위해 시멘트를 대체할 수 있는 플라이 애쉬나 고로슬래그 미분말과 같은 부산물을 사용하는 친환경 바인더에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다(El-Hassan & Ismail, 2018; Wu & Sun, 2010). 그러나 기존 바인더 대신 플라이 애쉬나 고로슬래그 미분말로 치환하여 같은 강도의 콘크리트 제작 시, 기존 바인더에 비해 이산화탄소 배출량이 각각 13~15% 그리고 22%만이 감소한다(Flower & Sanjayan, 2007). 반면에 젤라틴은 돼지와 소의 가죽 혹은 뼈를 산이나 알칼리성 전처리 과정을 거쳐 콜라겐의 수소 결합과 공유 결합을 부분적으로 파괴하여 제작된다(Djabourov et al., 1993; IDSON & BRASWELL, 1960). 콜라겐을 가수분해하여 추출된 젤라틴은 독성이 없으며 친환경 바이오 폴리머로 분류되며(Pacheco-Torgal et al., 2016) 식품, 제약 및 의료 분야에 널리 활용되고 있다.

영어초록

With a melting point at 30°C and adhesive strength of 4.12MPa, the nontoxic and eco-friendly biopolymer gelatin finds frequent use in thefood, pharmaceutical, and medical industries. Previous studies introduced gelatin as a component in the innovative concept of Living BuildingMaterial (LBM), but insufficient attention was given to porosity. This study explores the relationship between porosity and the compressivestrength of gelatin-sand composite, aiming to understand how void space influences overall strength. Porosity was calculated by measuring thedensity of the entire specimen. The compressive strength increased by 18% as porosity decreased by 15% from the 7th day to the 14th day.
Additionally, the adhesive strength of gelatin solution exhibited a 3.11 times increase from the first to the fourteenth day, similar to cementmortar. The compressive strength in the sand-gelatin composite improved by 18% due to the enhanced gelatin adhesive strength. Furthermore,SEM image analysis was conducted to observe the morphology of the sand-gelatin composite.

참고자료

· 없음