[논문]국립과학관현장의 특수 콘크리트 적용

송승헌; 송영기; 권병남

doi:10.22636/mkci.2007.19.3.74

문제 정의

또한, 도막이 파손되었을 경우 콘크리트 부식 억제 기능을 거의 못하게 되는 경우도 있다. 따라서 본 현장에는 항균 콘크리트를 이용하여 구조체 자체에 항균 성분을 부여함으로써 안정적으로 황산화 세균에 의한 부식을 억제하여 구조물의 내구 수명을 연장하고자 하였다.
본 고에서는 이러한 국립과학관 현장에서 적용된 특수 콘크리트 공사 중 철골 철근 콘크리트용 고강도 매스 콘크리트, 한중 콘크리트 및 항균 콘크리트 등의 시공사례를 다루고자 한다.
본 현장에서는 높이 8m의 고강도 매스 콘크리트 기등을 타설하기로 되어 있어 이의 원활한 수행을 위하여과 같은 목적으로 Mock-Up 실험을 실시하였다

제안 방법

본 실험을 통해 수화열 저감 및 조기 강도 발현을 위한 최적 배합을 결정하였고, 층고 8 m 기 등의 재료 분리 방지 방법을 결정하여 4번에 걸친 분할 타설을 계획하였다. 또한 거푸집 조기 탈형을 위한 압축강도는 16시간 이후에 발휘되는 것을 확인 할 수 있었고, 수화열 온도를 측정한 결과 중심부와 표층부간의 온도 차가 20℃ 이내로 나타나 관리 범위이내임을 확인하였다.
본 현장은 PMIS(project management infomation system) 내에서 기상청과 연계된 날씨 정보시스템(weather eye)을 활용하여 주간. 일간.
또한 거푸집 조기 탈형을 위한 압축강도는 16시간 이후에 발휘되는 것을 확인 할 수 있었고, 수화열 온도를 측정한 결과 중심부와 표층부간의 온도 차가 20℃ 이내로 나타나 관리 범위이내임을 확인하였다. 양생 방법의 경우 급격한 수분 증발을 방지하기 위하여 폴리에틸렌필름(PE)을 사용하는 것으로 계획하였다.

대상 데이터

나타낸 것이다. Mock-up 실험체는 1, 100 X 1, 100 X6, 300의 매스 콘크리트 기 등으로 계획하였다.<그림 3) 및<표 2>는 재령경과에 따른 Mock-up 실험체의 온도 이력을 나타낸 것이다.

성능/효과

강도발현에 있어서도 설계기준 강도를 안정적으로 상회하여 항균제에 의한 콘크리트 압축강도 발현 특성에는 전혀 문제가 없는 것으로 확인되었다.<사진 2>는 시공이 완료된 중수처리 조의 전경을 나타낸 것이다.
당초에는 매트 콘크리트 기초의 양생 방법으로 폴리에틸렌 필름과 양생포를 이용한 방법을 검토하였으나, 이를 상품 포장용에 어 포켓을 2겹 겹친 이 중 버블 시트를 이용하는 양생 방법으로 변경하여 양생을 실시하였는데, 과 같이 콘크리트가 기존 안에 비하여 높은 양생 온도를 유지함을 확인할 수 있었다.
4번에 걸친 분할 타설을 계획하였다. 또한 거푸집 조기 탈형을 위한 압축강도는 16시간 이후에 발휘되는 것을 확인 할 수 있었고, 수화열 온도를 측정한 결과 중심부와 표층부간의 온도 차가 20℃ 이내로 나타나 관리 범위이내임을 확인하였다. 양생 방법의 경우 급격한 수분 증발을 방지하기 위하여 폴리에틸렌필름(PE)을 사용하는 것으로 계획하였다.
양생방법을 검증하였다. 또한, 날씨정보시스템을 활용하여 날씨 및 온도에 능동적으로 대처하였고, 특히, 한중 콘크리트 타설 시에는 콘크리트 내부 온도 측정을 통하여 적절한 양생 방법을 적용함으로써 콘크리트 품질은 물론 공사비도 절감하는 성과를 얻었다. 아울러, 중수처리 조부분에 시험 적용한 항균 콘크리트는 그 결과를 지속적으로 지켜봐야 할 것 같다.
본 Mock-up 기둥 구조체는 기둥 중심부와 표면의 온도차를 20℃ 이내로 관리하도록 목표하였는데, 온도 이력 측정결과 최고 온도에서 중심부 온도가 86℃로 측정되었고, 표면 부 온도가 7 4℃로 측정되어 온도 차를 20℃ 이내로 유지시킬 수 있는 것을 확인하였다.
<그림 8>은 이 중 버블 시트를 적용한 데크플레이트 슬래브 및 슬래브 보부분의 온도이력을 나타낸 것으로 타설 후에도 콘크리트 온도는 15℃ 이상의 양호한 온도를 유지하는 것으로 확인되었다.
항균 콘크리트의 생산은 항균제를 콘크리트용 혼화제와 동일한 사용형태로 사용하게 되므로 생산에 따른 추가공정은 발생되지 않았으며 타설 종료 시까지 안정적인 물량의 공급이 가능하였다. 본 현장에 타설된 항균 콘크리트의 규격은 (25-27-15) 이며 배합비는<표 8>과 같다.
항균제를 혼합한 항균 콘크리트는 레미콘 공장의 생산 과정에서 기본물성에 전혀 영향을 받지 않았으며, 또한 현장 시공성에서도 급격한 슬럼프 변화나 품질변동은 없는 것으로 확인되었다. 강도발현에 있어서도 설계기준 강도를 안정적으로 상회하여 항균제에 의한 콘크리트 압축강도 발현 특성에는 전혀 문제가 없는 것으로 확인되었다.

후속연구

한편 당 현장의 중수처리 조에 타설된 항균 콘크리트는 장기적으로는 의 SEM 관찰 결과에서 나타난 바와 같이 일반 콘크리트에 비해 수밀성이 확보되어 황산화 세균에 의한 생화학적 부시을 지연시키며 장기적으로는 항균 성분에 의해 황산화 세균에 의한 부식을 억제하는 효과가 있을 것으로 기대된다.
현장에서 작은 것에 대한 세심한 관심과 그 관심에서 출발하는 호기심을 풀기 위한 노력들을 계속 전개함으로써 콘크리트의 품질 개선에 이바지하고자 하는 작은 소망이 이루어지길 기원한다. 画

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