수경성 시멘트의 수화열 시험 방법

목차

1. 실험 목적
2. 실험 조건
3. 실험 절차
4. 실험 결과
5. 토론

본문내용

1. 실험 목적
시멘트가 물과 반응하여 경화하는 현상, 즉 수화 반응이 일어나고 이 과정에서 수화열이 발생하게 된다. 이러한 수화열은 콘크리트의 균열을 발생시킨다. 콘크리트를 배합 설계할 때 고려되는 한 부분이기에 실험을 통하여 더 자세히 익히기 위하여 실험을 진행하게 되었다.

2. 실험 조건
1) 시료: 일반 시멘트, 물,
2) 실험 기구:
열량 측정장치 (제작) – 단열용기(유리병, 우드락, 스트로폼 볼, 단열제, 접착제(글루건) 등), 온도계
그 외 - 저울, 비커, 온도계(실외 온도), 수저

3. 실험 절차
우선 우드락, 접착제 등 각종재료를 이용하여 단열 용기를 만든다. 이 후, 유리병에 질량을 측정한 시멘트와 물 (50, 40, 30 mL)를 각 유리병에 넣어 수저로 저어주어 시멘트 페이스트를 만들어 준다. 구멍을 뚫은 뚜껑에 온도계를 고정 시켜 닫아 준다. 이 후 스티로폼 볼을 넣은 후 단열 용기의 뚜껑 (우드락)을 닫아 준다. 시간은 시멘트와 물이 닿는 순간을 기준으로 일정한 시간 간격으로 온도를 체크해준다.
다른 유리병에는 물을 넣고 위와 같이 실험을 진행한다.

4. 실험 결과
실험은 3개의 조가 나눠서 실험하였다. 실험한 데이터는 아래 그래프와 같다.
실험에 사용된 시멘트의 비열은 1050~1260 (1100) J/Kg℃ 로 계산하였고, 물의 비열은 1kcal/ Kg℃ (= 4184 J/Kg℃ )로 계산하였다. Ratio가 0.5인 시멘트 풀의 비열은 1100×1/3+4184×2/3 = 3156 J/ Kg℃ , 0.4 시멘트 풀의 비열은 1100×2/7+4184×5/7= 3302.86 J/ Kg℃, 마지막으로 ratio가 0.3인 시멘트 풀의 비열은 1100×3/13+4184×10/13= 3472.31 J/ Kg℃ 으로 비율에 따라 비열을 가정하여 계산하였다.

참고 자료

건설재료연구실, “Experiment Manual for Student”, 2017.1
한국산업규격, “수경성 시멘트의 수화열 시험 방법”
한국산업규격 http://standard.ksa.or.kr
商工部告示, 㐧1213号,포틀랜드 시멘트의 水和熱 試驗方法, 1964. 4