False set(=헛응결, 이상응결, 이중응결)이란 시멘트에 물을 주입한 후 시멘트 페이스트가 10~20분 사이에 굳어졌다가 다시 묽어지고, 이후에 순조롭게 응결되어 가는데 처음 10~20분 사이에 굳어지는 현상을 false set(=헛응결, 이상응결, 이중응결) 이라고 합니다.
□ False set(헛응결, 이상응결, 이중응결) 현상 및 원인 , 영향
정상응결은 초결 1시간 이상, 종결 10시간 이내이고, 그 범위를 벗어나는 것을 false set이라고 합니다. 포틀랜드 시멘트에 석고가 첨가되지 않으면 C3A의 활발한 수화에 의해 C3AH6가 신속히 생성되어 수분이내에 급결이 일어납니다. 그러나 석고를 첨가한 시료에 있어서도 수화 초기의 페이스트의 stiffening이 이상적으로 커지고 마치 응결된 것과 같은 상태를 나타내는 것이다. 이것은 겉보기 응결의 의미로 false set이라 불립니다.
이러한 false set은 시멘트 제조시 마무리 분쇄밀에서 석고가 투입되어 분쇄하는 동안 발생하는 열때문에 일부가 반수석고 등의 탈수염으로 존재하는 현상이 발생하기 때문으로 알려져 있습니다.
이렇게 형성된 반수석고나 무수석고는 이수석고보다 용해도가 높기 때문에 물과 접촉하자마자 용해되어 이온으로 과포화되고 석고(secondary gypsum)으로 재석출하게 된다.
이 과정에서 시멘트 페이스트는 마치 굳은 것처럼 이상응결을 보인다. 그러나 다시 휘저어주면 다시 정상적인 응결을 나타낸다. 다음 그림은 이수석고와 반수석고의 함량에 따른 시멘트의 응결시간을 나타낸 것이다.
그림에서 알 수 있듯이 이수석고의 첨가량을 증가시키면 응결이 늦어지다가 일정해 지지만, 반수석고의 경우는 늦어지다가 갑자기 빨라지는 false set 현상이 발생하고 양에 따라 변화정도가 심하다.
또한, 헛응결을 일으키는 또 다른 원인으로 시멘트의 풍화를 들 수 있는데, 풍화가 진행됨에 따라 탄산 알칼리가 생기고 수화생성된 Ca(OH)2와 반응하여 미세하고 비표면적이 큰 CaCO3가 생성하면서 굳는다는 것이다. 또한 신선한 시멘트는 반수석고가 있어도 반수석고의 경화시간이 너무 빨리 지나가 버리기 때문에 헛응결이 나타나지 않지만 풍화가 진행되면 반수석고 경화시간이 지연되어 헛응결이 나타난다.
시멘트가 이와 같은 이상응결 현상을 나타나면 시멘트의 최종 사용 분양인 콘크리트에 있어서는 workability 저하와 슬럼프 손실의 증가로 연결되고 이를 만회하기 위해 물과 혼화제량을 증가시켜야 하므로 콘크리트의 물성저하로 나타낸다.
□ False set(헛응결, 이상응결, 이중응결) 현상 대책
이런 현상을 막기 위해서는 마무리 분쇄에서 발생하는 열을 낮추든지 석고의 일부를 불용성 무수석고로 치환하는 방법 등이 있다. 불용성 무수석고는 그 용해도가 석고와 비슷하기 때문에 시멘트 제조시 석고와 무수석고의 혼용은 헛응결 현상을 감소시킬 수 있는 방법이다. 특히 하절기에 외부온도가 높아 밀 탈수현상이 가속화되므로 불용성 무수석고의 혼용은 더욱 효과적이다.
참고자료 : 포틀랜드 시멘트의 응결과 경화(동양시멘트)
본문내용 중에서 False set과 이상응결, 헛응결, 이중응결을 혼용하였는데 다 같은 말이라서 번갈아가면서 작성하였습니다. 헛응결은 건축시공기술사에서도 96년도에 한 번 나오고 지금까지 나오고 있지 않으나 콘크리트의 응결과 경화과정에서 빠질 수 없는 부분이기에 가볍게 일독해 보시기를 권합니다.
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