기경성 석회 모르타르의 전통 유기 재료(찹쌀풀⋅들기름⋅지료) 복합 첨가에 따른 물리⋅미세구조적 특성
Physical and Microstructural Characteristics of Aerial Lime Mortars with Combined Additives of Traditional Organic Materials: Glutinous Rice Paste, Perilla Oil, and Hanji Fiber
This study investigated the effects of individual and combined traditional organic additives —glutinous rice paste, perilla oil, and Hanji fibers—on the physical and microstructural properties of lime mortars. Eight mortar formulations were prepared and assessed for fresh properties, mechanical strength, carbonation behavior, pore structure, and microstructure. Mortar specimens containing perilla oil exhibited higher workability but delayed setting and carbonation. In comparison, mortar specimens containing glutinous rice paste and Hanji fibers displayed more stable hardening behavior. Flexural, compressive, and tensile strengths generally increased with curing age across all specimens, and the Hanji fibers specimen exhibited the highest long-term compressive strength. X-ray diffraction (XRD) and mercury intrusion porosimetry (MIP) analyses revealed that the glutinous rice paste–Hanji fiber composite exhibited the highest carbonation rate and limited changes in pore structure. Scanning electron microscopy observations revealed comparatively continuous particle distribution in mortar specimens containing Hanji fibers. These findings suggest that the long-term behavior and microstructural characteristics of lime mortars can vary depending on the type and combination of traditional organic additives. This research provides fundamental data for developing ecofriendly lime-based repair for cultural heritage conservation.
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본 연구는 전통 첨가재인 찹쌀풀, 들기름, 지료(한지 섬유)의 단일 및 복합 첨가가 석회 모르타르의 물리적⋅미세구조적 특성에 미치는 영향을 규명하였다. 총 8종의 시험군을 제작하여 경화전 물성, 기계적 강도, 탄산화율, 공극 구조 및 미세조직을 분석하였다. 들기름이 포함된 시편은 상대적으로 높은 유동성을 보였으나 응결 및 탄산화 거동이 지연되는 경향을 나타냈으며, 찹쌀풀과 지료가 포함된 시편은 비교적 안정적인 경화 거동을 보였다. 재령 증가에 따라 모든 시편의 강도는 전반적으로 증가하였고, 지료 첨가군은 장기 재령에서 상대적으로 높은 압축강도를 나타냈다. X-선 회절분석(XRD) 및 수은압입법(MIP) 분석 결과, 찹쌀풀-지료(PL-RH) 복합 첨가 시편은 가장 높은 탄산화율과 상대적으로 작은 공극 구조 변화 경향을 보였다. 또한 SEM 관찰에서는 지료가 포함된 시편에서 비교적 연속적인 입자 분포 양상이 관찰되었다. 이러한 결과는 전통 유기 첨가재의 종류와 조합에 따라 석회 모르타르의 장기 거동 및 미세구조 변화 양상이 달라질 수 있음을 보여주며, 문화유산보존을 위한 친환경 석회 보수 재료 연구의 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
목차
초록 ABSTRACT 1. 서론 2. 연구 방법 2.1. 재료 구성 및 시편 제작 2.2. 시험 방법 및 물성 평가 3. 결과 및 고찰 3.1. 경화 전 물성 특성 3.2. 기계적 강도 특성 3.3. 탄산화 반응과 미세조직 특성 4. 결론 REFERENCES