2.2 PNS

  고유동화제 혹은 고성능 감수제(Super Plasticizer or High Range Water Reduction Admixtures)인 PNS의 경우는, 일반 유동화제(혹은 감수제)가 사용량이 증가함에 따라 지연성이 크게 나타나는 것과는 달리([예] lignin) 1.0% 혹은 그 이상을 사용하여도 시멘트의 응결 및 경화를 지연시키는 효과가 거의 발생하지 않는 것으로 알려져 있으며, 이번 실험해서도 비교적 사용량이 높은 1.5%의 시편에서도 응결 및 경화지연이 크게 나타나지는 않았다.

  재령 1일에서의 기기분석 결과를 보면 다음과 같다.

  DSC의 약 440℃에서 뚜렷하게 나타나는 흡열 피크는 Ca(OH)₂가 CaO와 물로 분해되면서 나타나는 것으로 이 피크의 면적을 비교함으로써 Ca(OH)₂의 양을 근사적으로 비교할 수 있다.

  PNS의 사용량에 따른 DSC 분석결과중의 Ca(OH)₂의 피크를 비교하여 보면, 기타 혼화제(리그닌, SP8N)를 사용한 경우 사용량이 증가함에 따라 피크의 면적이 크게 감소하는 경향을 나타내고 있으나 PNS의 경우에는 1.5%까지 사용하여도 피크의 면적이 유지되는 것으로 나타나고 있다.

  사용량이 1.5%까지 증가하여도 Ca(OH)₂ 피크가 거의 차이를 보이지 않는 것으로 판단해볼 때, PNS를 시멘트의 1.0% 전후로 사용할 경우에는 거의 지연이 발생하지 않을 것으로 예상되어진다. XRD에서 DSC 측정결과와 마찬가지로 Ca(OH)₂에 해당하는 피크의 세기 역시 사용량이 증가함에 따라 크게 감소하지 않음을 보여주고 있다.

  혼화제를 사용하지 않은 시편인 OPC와의 차이점은 SEM 관찰 사진에서 보는 바와 같이, PNS 사용에 따른 시멘트 입자의 분산성 향상으로 인한 균일하고 미세한 수화상이 넓게 분포하고 있다는 것이다. 그러나 재령 7일에서는 지속적인 수화반응을 통하여 수화상이 크게 성장해 있음이 관찰되어졌다.

[그림 7] PNS를 사용한 시편의 XRD 분석결과

[그림 8] PNS를 사용한 시편의 1, 3일 DSC 곡선

(a) 0.5% 1일   (b) 1.0% 1일   (c) 1.5% 1일   (d) 0.5% 7일   (e) 1.0% 7일

(f) 1.5% 7일   (h) 1.0% 28일   (i) 1.5% 28일   (g) 0.5% 28일 (사진의 순서대로)

[그림 9] PNS를 사용한 시편의 SEM 관찰사진

  28일까지의 XRD, SEM, DSC 분석결과를 종합하여 볼 때, PNS를 사용한 페이스트의 경우는 초기재령에서뿐만 아니라 28일에서까지도 특이한 형태의 수화물이 관찰되어지지 않았으며, 다만 OPC보다 더욱 치밀한 구조를 보이고 있다([그림 9] ⒢～⒤).

  이러한 치밀한 구조는 PNS가 시멘트의 수화반응에 영향을 주어 수화생성물을 변화시키지 않으며, 분산성이 매우 좋은 PNS의 특징으로 초기에 분산되어진 시멘트 입자들이 서로 균일하게 수화되기 때문으로 판단되어 진다.