1. 정의
에트린가이트는 시멘트 수화반응 중 생성되는 침상 결정 구조의 수화물로, 화학식은 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O입니다. 초기 강도 발현과 체적 안정성에 영향을 미치는 중요한 화합물로, 콘크리트의 품질과 내구성에 중요한 역할을 합니다.
2. 종류
a) 초기 에트린가이트: 시멘트와 물 접촉 직후부터 수 시간 내 생성
b) 지연성 에트린가이트(DEF): 콘크리트 경화 후 장기간 경과 후 생성
3. 특징
3.1 초기 에트린가이트
- 응결 조절: 초기 수화반응 속도 제어로 작업성 확보
- 초기 강도 발현: 침상 구조로 인한 강도 기여
- 체적 안정성: 적정량 생성 시 미세 공극 충전으로 안정성 향상
3.2 지연성 에트린가이트(DEF)
- 팽창 균열: 경화 조직 내 재결정화로 인한 부피 팽창 유발
- 강도 저하: 내부 구조 파괴로 역학적 성능 감소
- 내구성 저하: 균열을 통한 유해 물질 침투 가능성 증가
4. 지연형 에트린가이트의 발생 메카니즘
a) 고온 양생: 70°C 이상의 온도에서 초기 에트린가이트 분해
b) 성분 재분배: 분해된 성분이 C-S-H 겔에 흡수 또는 단독 존재
c) 수분 공급: 시간 경과 후 수분과 접촉 시 재결정화
d) 팽창 압력: 재결정화된 에트린가이트가 주변 조직에 팽창 압력 가함
e) 균열 발생: 팽창 압력이 콘크리트의 인장강도 초과 시 균열 발생
5. 지연형 에트린가이트 최소화(제어) 방안
5.1 재료적 방안
- 저 C3A 시멘트 사용: C3A 함량 8% 이하 권장
- 황산염 저항 시멘트 적용: 유해 환경에 노출된 구조물에 사용
- 혼화재 사용: 플라이애시, 고로슬래그 등으로 C3A 함량 감소
5.2 배합적 방안
- 물-시멘트비 저감: 0.4 이하로 유지하여 수분 이동 억제
- 적정 석고 함량 조절: 에트린가이트 생성 속도 제어
- 알칼리 함량 제어: 총 알칼리 함량 0.6% 이하 유지
5.3 시공적 방안
- 양생 온도 관리: 최고 온도 65°C 이하 유지
- 증기양생 조건 제어: 승온 속도 20°C/hr 이하, 최고 온도 유지 시간 제한
- 충분한 습윤 양생: 초기 균열 방지 및 수화 반응 완료 유도