EVCL 재유화형 분말수지 혼입 3D 프린팅용 폴리머 시멘트 모르타르의 고온 공극특성 = High Temperature Pore Properties of Polymer Cement Mortar for 3D Printing Using EVCL Redispersible Polymer Powder

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

3D printing in a building construction uses two methods of continuously additive manufacturing directly through a nozzle and continuously additive manufacturing by spraying a binder such as an ink-jet printer. The continuous additive manufacturing method can be applied to structural or non-structural materials, and is used by controlling the hardening rate of cement mortar. The binder jet method spraying together with the binder can produce a high-precision output. Among them, the application of non-structural materials in the form of continuous additive manufacturing is mainly made of interior and exterior panels and sculptures of buildings. The application of 3D printing of cement based materials requires the incorporation of materials to modify the properties of cement mortar.
Since cement mortar has a large shrinkage due to evaporation of water, cement dispersing polymer dispersion is used to improve the hardening speed, workability, and adhesion strength. The addition of polymer dispersion to cement mortar improves the tensile strength and brittleness between the cement hydrate and the polymer film.
Recently, ethylene vinyl acetate (EVA) based redispersible polymer powder have been widely used. However, at high temperatures such as fire, the performance degradation is greater when redispersible polymer powder is added.
Redispersible polymer powder form polymer films between cement pores to fill the pores to improve durability. The purpose of this study is to investigate the high temperature and thermal decomposition characteristics of redispersible polymer powder incorporating ethylene vinyl chloride (EVCL) for additive manufacturing of 3D printing. In addition, basic information is provided on the effectiveness of use and the pore characteristics at high temperatures. From the test result, the EVCL redispersible polymer powder showed a slight improvement in performance at high temperature.

국문 초록 (Abstract)

3D 프린팅의 적층제조를 위한 시멘트 모르타르의 이용은 시멘트의 유동 특성을 개질하기 위한 시멘트 혼화용 폴리머의 혼입이 필수적이다. 시멘트 모르타르는 점성이 높고 수축이 크기 때문에 적층제조를 위해서는 유동성, 경화속도, 시공성및 적층특성의 개선이 필요하다. 시멘트 혼화용 폴리머 디스퍼젼을 혼입한 시멘트 모르타르는 시멘트 수화물과 공극 사이에 폴리머 필름이 상호 형성되어 인장강도와 취성이 개선되며 우수한 접착성, 기밀성, 내약품성을 보인다. 최근, 사용편리성이 우수한Ethylene-vinyl acetate 재유화형 분말수지가 널리 사용된다. 하지만 화재와 같은 고온에서는 재유화형 분말수지를 혼입한 경우에는 성능저하가 더 크다. 재유화형 분말수지가 시멘트 수화물과 공극에 폴리머 필름을 형성하고 충전하지만 고온에 의해 열분해되기 때문이다.
본 연구에서는 3D 프린팅의 적층제조를 위해 내열성이 개선된 Ethylene-vinyl chloride 재유화형 분말수지의 혼입률을 달리하여고온에서의 특성과 열분해에 따른 공극특성을 검토하였다. 연구결과, EVCL 재유화형 분말수지를 혼입한 경우 고온에서 약간의성능개선을 보였지만 열분해하여 공극률이 커지며, 밀도, 강도가 감소한다. 따라서, 사용조건에 적합한 배합조절 등이 필요하다.

참고문헌 (Reference)

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