비산재의 활성에 영향을 미치는 요인

비산재의 활성에 영향을 미치는 요인은 매우 다양하고 복잡합니다. 주요 제어 요인으로는 화학 조성(주로 유리상), 유리 구조, 유리 활성화 지점의 화학적 및 물리적 결함(분쇄 과정에서 발생하는 결함 포함), 화학 반응 매체로서의 물의 역할, 입자 크기 분포 등이 있습니다. 비산재 생산 공정이 많을수록 생산되는 비산재의 입자가 미세해지고 가격이 높아집니다. 일반적으로 비산재의 활성은 크게 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 하나는 화학적 요인으로, 주로 포졸란 반응에 참여하고 촉진하는 활성 물질의 수와 조성에 영향을 미칩니다. 다른 하나는 물리적 요인으로, 주로 시멘트의 수화 과정과 경화, 그리고 이후 형성되는 시멘트 석재 구조에 영향을 미칩니다.

1. 화학적 요인

실리카-알루미나 유리상이 활성의 주요 원천이기 때문에 비산재소성 감량이 크고 결정상이 많으며, 이러한 요소들이 유리체의 수를 감소시키는 것은 활성에 불리합니다. 또한, 유리상의 조성에서 각 원소의 역할은 동일하지 않습니다. 산화물은 가장 흔한 구성 요소입니다. 비산재산화물은 수화 생성물의 주요 구성 요소이기도 합니다. 그러나 다양한 경과 시간 및 온도 조건에서 수화 반응에 참여하는 산화물의 정도와 중요성은 다릅니다. 예를 들어, 철은 재의 융점을 낮춰 유리 미세구슬 형성에 유리합니다. 하지만 산화철은 수화 반응에 참여하는 능력이 매우 낮기 때문에 과도한 산화철 함량은 활성에 좋지 않다고 일반적으로 알려져 있습니다. 소량의 알칼리 금속 산화물은 수화 반응을 촉진할 수 있지만, 활성 골재를 사용할 경우 비산재에 함유된 칼륨 및 나트륨 산화물의 함량이 높으면 알칼리 골재의 반응을 촉진하여 콘크리트의 안정성을 저해할 수 있습니다. 비산재에 소량의 삼산화황이 함유되면 수화 규산칼슘 및 수화 설포알루미네이트(에트링자이트) 형성에 도움이 되어 초기 강도 향상에 기여하지만, 에트링자이트의 과도한 팽창은 체적 안정성 문제를 야기하므로 삼산화황 함량은 3%를 넘지 않아야 합니다.

2. 물리적 요인

비산재의 활성에 영향을 미치는 주요 요인은 입자 형태, 미세 구조 및 기타 물리적 요인입니다. 비산재의 종류에 따라 표준 점도에 필요한 물의 양이 적을수록 활성이 높고, 탄소 함량이 낮을수록 활성이 높으며, 미분도가 작을수록 활성이 높습니다. 입자 형태 측면에서는 비산재에 구형 유리 입자가 많을수록 활성이 높습니다. 미세 구조 특성 E로부터는 비산재 짧은 사슬의 실리콘-산소 사면체 구조를 가진 물질이 더 높은 활성을 나타낸다.

비산재의 비표면적은 비산재의 입자 구성 및 구조를 어느 정도 반영할 수 있다. 비산재 입자가 미세할수록 비표면적이 크고, 칼슘 함량이 높은 유리질 물질은 치밀한 구조를 가지며 이에 상응하는 비표면적이 작다. 또한, 기공이 많은 다공성 유리질 물질은 비표면적이 크다.