Influence on mechanical property of C-S-H(I) due to its structural modification

C-S-H(I)의 분자구조변형을 통한 기계적 거동의 변화

This high pressure synchrotron X-ray diffraction study examined the change of bulk modulus of C-S-H(I), core material creating strength in alkali-activated slag cement as well as structural model of C-S-H, mainly attributed to Al-substitution for Si, which occurs at the bridging tetrahedral sites in dreierketten silicate chains in the nanostructure of C-S-H(I). This study presents that Al-substitution in C-S-H(I) does not affect the bulk modulus of C-S-H(I), which is surprising because many researchers have expected that Al-substitution should induce some critical change in mechanical properties of C-S-H(I).

C-S-H(I)은 활성슬래그시멘트의 강도생성의 핵심물질이며 시멘트 수화물의 강도원천물질인 C-S-H의 구조모델로 사용되어 왔기 때문에, 나노 수준의 콘크리트 연구 분야에서는 세계적으로 아주 중요한 물질로 다루어지고 있다. 이러한 C-S-H(I)에서 발생되는 Si에 대한 Al 치환은 C-S-H(I)의 분자구조변경을 인위적으로 할 수 있다는 점에서 주목되어 왔고, C-S-H(I)의 기계적 물성치 (예, bulk modulus)에도 큰 영향을 미칠 것이라고 예상되어 왔었다. 그러나 본 연구를 통해 이러한 Al 치환이 실제로는 C-S-H(I)의 bulk modulus에는 거의 영향을 미치지 못함이 밝혀졌다.