파라핀이 섞인 콘크리트는 스스로 열을 냅니다.

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2024.03.31 16:46

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"미국 펜실베이니아주 필라델피아의 드렉셀 대학교 연구팀은 콘크리트의 내구성을 연장할 수 있는 방법을 연구하고 있습니다. 콘크리트 도로는 특히 겨울철에 마모가 심해지기 쉽습니다. 빙판길을 다시 안전하게 만들기 위해 사용하는 도로용 소금과 온도 변화는 노면에 부담을 줍니다.

"도로와 같은 콘크리트 표면의 수명을 연장하는 한 가지 방법은 겨울철 표면 온도를 영상 이상으로 유지하는 것입니다."라고 공동 저자인 드렉셀 대학교 뉴 아틀라스의 아미르 파남은 설명합니다.

따라서 연구 그룹은 "주변 온도가 떨어질 때 더 높은 표면 온도를 유지하는 특수 재료를 콘크리트에 도입할 수 있는 방법"을 연구하고 있습니다.

콘크리트 속 파라핀

연구팀은 주로 포화 탄화수소로 구성된 왁스의 일종인 파라핀을 발견했습니다. 파라핀은 화장품, 양초, 의약품에서 발견되며 소위 잠열 축열제 중 하나입니다. 주변 온도가 내려가면 액체에서 고체 상태로 변하고 그 과정에서 열을 방출합니다.

한편으로, 재료는 이전에 액체 파라핀에 담근 다공성 자갈을 통해 콘크리트로 들어갑니다. 반면에 파라핀이 함유된 특수 마이크로캡슐을 콘크리트에 직접 혼합할 수도 있습니다. 두 가지 방법 모두 실험실 테스트뿐만 아니라 실제 조건에서도 작동합니다.

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주변 온도가 영하로 떨어졌을 때 파라핀을 바른 콘크리트는 10시간 동안 섭씨 5.6~12.8도의 표면 온도를 유지했습니다. 이 과정에서 방출된 열로 시간당 약 2.5cm의 눈이 녹았습니다.

이 연구는 2024년 3월 18일 토목 공학 재료 저널에 게재되었습니다: 저온 상 변화 물질을 사용한 자체 가열 콘크리트 개발: 제설 및 동결-해동 성능의 멀티스케일 및 현장 실시간 평가.

실험실 조건에서의 연구는 2017년 11월 저널 '시멘트 및 콘크리트 복합재: 눈과 얼음을 녹이기 위한 콘크리트 포장의 상변화 물질 통합'에 게재되었습니다."

DeepL 번역입니다.