콘크리트기사 혼화재료 일반 — 혼화제와 혼화재의 작용

혼화제는 콘크리트의 성질을 개선하기 위해 넣는 첨가제다. AE제는 미세한 공기포를 만들어 동결융해 저항성을 높이고 워커빌리티를 좋게 한다. 감수제는 시멘트 입자를 분산시켜 물을 줄이고, 유동화제는 타설 전 현장에서 넣어 작업성을 좋게 한다.

AE제는 공기포를 연행하므로 내구성은 높아지지만 강도는 낮아진다. 공기포가 차지하는 부피만큼 밀도가 떨어지기 때문이다. 같은 물-시멘트비에서 AE제를 쓰면 압축강도는 오히려 감소한다. 최적 공기량은 5~10% 정도이며 미세기포가 많을수록 동결융해 저항성은 커진다.

AE제의 사용량은 주변 조건에 따라 달라진다. 시멘트 분말도가 크면 입자의 비표면적이 넓어 AE제를 더 많이 흡착하므로 사용량이 늘어난다. 온도가 높은 여름철에는 기포 안정성이 떨어져 같은 공기량을 유지하려면 사용량이 증가한다. AE제 사용량은 시멘트 질량의 0.1~0.3% 정도로 매우 적다.

고성능 AE감수제는 AE제와 감수제의 성질을 겸비한다. 공기포를 안정화하고 시멘트 입자를 분산시켜 강도 향상과 작업성 개선에 기여한다. 다만 시멘트의 수화반응을 촉진하여 응결시간을 빠르게 하는 것은 주된 기능이 아니다. 오히려 혼화제는 작업 시간을 확보하도록 수화를 일부 지연시키거나 적정하게 조절하는 역할을 한다. 반응성고분자 함유량이 늘면 시멘트 입자에 잘 흡착되어 슬럼프 로스가 감소한다.

실리카 퓸은 시멘트 입자보다 훨씬 미세한 혼화재다. 포졸란 반응과 미세 충전 효과로 강도와 내구성을 높이고 수밀성과 내화학약품성을 향상시킨다. 그러나 입자가 작아 표면적이 넓으므로 물을 많이 흡수한다. 따라서 목표 슬럼프를 유지하려면 단위수량이 증가하거나 감수제를 함께 써야 한다. 단위수량이 감소한다는 설명은 실리카 퓸의 물리적 특성과 맞지 않는다.