콘크리트의 혼화재료에 대해 알아보자

혼화재료는 콘크리트의 성능을 개선할 목적으로 골재, 시멘트, 물 이외에 추가로 더 넣는 재료를 총칭하는 말입니다. 혼화재료에는 혼화제와 혼화재가 있는데, 전자는 주로 화학물질이며 후자는 주로 광물질입니다. 이 두가지의 구분으로, 사용량이 비교적 적어서 콘크리트의 배합설계에서 부피를 무시할 수 있는 재료를 혼화제라 하고, 사용량이 비교적 많아서 콘크리트의 배합설계에서 부피를 고려해야 하는 혼화재료를 혼화재로 구분하기도 합니다. 혼화재료는 사용목적에 따라 그 종류가 매우 다양하므로, 반드시 그 품질을 확인한 후에 사용하여야 합니다. 특히 프리스트레스트 콘크리트에 사용되는 콘크리트와 그라우트 재료에는 프리시트레싱 강재의 부식을 유발하는 염화물을 함유한 혼화재료를 사용하지 않아야 합니다.

콘크리트에 사용되는 혼화재료 중 화학물 혼화제의 종류와 특징 및 용도는 다음과 같습니다.

 

 

1. 공기연행제

콘크리트를 비빌 때 자연적으로 콘크리트 혼합물 속에 들어가게 되는 기포를 잘게 나누어 균일하게 분포시켜서, 콘크리트의 동결 융해작용에 대한 저항성을 향상시키는 혼화제입니다.

 

2. 감수제

시멘트 입자에 대한 습윤 분산작용으로 콘크리트의 유동성을 향상시켜서 목표로 하는 강도를 얻는데 필요한 단위수량을 감소시키는 혼화제입니다.

 

3. AE감수제

콘크리트 속의 기포를 미세하고 균일하게 분포시키면 콘크리트의 유동성이 향상되므로, 동결 융해 작용에 대한 저항성을 향상시키는 역할과 함께 감수제로서의 역할도 하는 혼화제입니다.

 

4. 유동화제

고성능 감수제라고도 하며, 일반적인 감수제에 비하여 콘크리트의 유동성을 향상시키는 성능이 매우 우수하여 매우 작은 물-시멘트비로도 높은 슬럼프를 유지시킬 수 있으므로 고강도 콘크리트의 배합에 사용되는 혼화제로서, 미리 비빈 콘크리트에 첨가하여 교반함으로서 유동성을 증대시키는 데도 매우 효과적인 혼화제입니다.

 

 

5. 촉진제

시멘트의 수화 반응을 촉진시켜서 응결시간을 단축함으로써 콘크리트가 조기에 강도를 발휘하게 해주는 혼화제이지만, 염화칼슘 등의 염화물이 함유된 제품은 철근이나 프리스트레싱 강재를 부식시킬 우려가 있으므로 주의를 요하는 혼화제입니다.

 

6. 지연제

시멘트의 수화반응을 촉진시켜서 응결시간을 단축함으로써 콘크리트가 조기에 강도를 발휘하게 해주는 혼화제이지만, 염화칼슘 등의 염화물이 함듀된 제품은 철근이나 프리스트레싱 강재를 부식시킬 우려가 있으므로 사용에 주의를 요하는 혼화제입니다.

 

7. 수축저감제

콘크리트 내의 자유수가 증발할 대 발생하는 모세관 장력을 적게하여 수축을 감소시키는 혼화제입니다.

 

8. 방청제

콘크리트에 함유되어 있는 염화물에 의하여 강재가 부식되지 않도록 첨가하는 혼화제입니다. 또는 시공 중에 상당 기간 대기에 노출되는 강재의 표면에 도포하는 부식방지 화학물질입니다.

 

콘크리트에 사용되는 혼화재료 중 광물질 혼화재의 종류와 특징 및 용도는 다음과 같습니다.

 

 

1. 고로슬래그

제철소의 고로에서 나오는 알루미노 규산염이 주성분인 용융상태의 고온 슬래그를 급랭하여 입상화한 것으로, 콘크리트의 수밀성을 증진시켜서 화학저항성을 향상시키며 시멘트의 역할도 하는 혼화재입니다.

 

2. 플라이애쉬

화력발전소에서 미분탄을 연소시킬 대 발생되는 재의 미립자를 집진기로 포집한 것으로, 콘크리트의 유동성을 향상시켜서 단위수량을 저감시킬 수 있으므로 강도의 증진 효과, 특히 장기강도의 증진효과가 있으며, 수밀성과 내구성이 향상되어 화학저항성을 향상시키고, 시멘트를 대체하는 효과로 수화열을 감소시키는 혼화재입니다.

 

3. 실리카퓸

금속 실리콘 똔느 페로실리콘 합금 등의 규소합금을 제조할 때 발생하는 폐가스에 SiO2를 집진기로 모은 초미립자의 산업 부산물로서 평균지름이 1마이크로미터로 매우 미세하고 높은 결합성이 있어서 조기재령에서 콘크리트의 강도를 크게 증진시키므로 고강도 콘크리트의 배합에 사용되는 혼화재입니다.

 

4. 팽창제

수화 반응에 따라 수산화칼슘 등을 생성하여 콘크리트가 팽창하게 하는 혼화재로, 콘크리트의 수축에 의한 균열을 억제하거나 화학적으로 프리스트레스를 도입하고자 할 대 사용되는 혼화재입니다.

 

5. 착색재

물에 녹지 않는 안료로서 시멘트 입자 사이에 분산되어 콘크리트를 붉은색, 노란색, 녹색, 청색, 검은색, 백색 등의 색을 입히는 혼화재입니다.