[논문]고내구성 해양콘크리트의 표면 마감성 개선 사례

박상준; 유재강; 고정원; 김경민

문제 정의

Duracrete에서 제안하고 있는 내구성 설계의 기본 목표는 염소이온 침투 및 탄산화 등을 고려하는 열화 메카니즘에 대하여 납득할만한 수준의 안전도를 확보하는데 있으며, 목표내구수명 동안 구조물의 각종 열화 요인에 충분히 저항할 수 있는 재료, 배합 및 구조 상세를 선정하고, 적용하는 것이다.
이는 특별한 마감이 고려되지 않은 콘크리트 구조물에 있어 미관상 측면뿐만 아니라 내구성 측면에서도 매우 중요한 관리항목이라 할 수 있다. 따라서 본고에서는 부산~거제간 연결도로 민자투자 사업에 적용된 고내구성 해양 콘크리트를 대상으로 거푸집 및 박리제 종류, 다짐 장비 및 방법 등이 콘크리트 구조물의 표면 기포 저감 특성에 미치는 영향에 대하여 검토하였는데 , 그 결과를 소개하고자 한다.

가설 설정

. 색깔 및 외관은 보이는 면에서 균질하여야 한다.

제안 방법

다짐장비에 따른 콘크리트 표면 개선 효과를 검토할 목적으로과 같이 0 45mm의 소형 다짐기와 0 65mm, 그리고 고주파 다짐기 등 3 종류에 대하여 검토하였으며, 다짐방법은 20cm간격으로 동일하게 적용하였다.
마지막으로 기존 구조설계에 이용되고 있는 신뢰성 이론을 적용하여 사용수명 동안에 발생하는 각 열화현상의 발생확률을 산정하는 단계로 진행된다.
나타낸 것이다. 즉, 다짐간격을 40cm와 30cm로 한 경우 그리고, 20cm로 시공하면서 최종적으로 거푸집 면에 밀착시켜 다진 경우 등으로 구분하여 표면 개선효과에 대하여 검토하였다.

대상 데이터

거푸집 재질에 따른 콘크리트 표면 개선 효과를 검토하기 위하여와 같이 1.2m X 1.2m x 1.2m 크기의 모의부재를 대상으로 4면이 각각 상이한 재질을 갖는 거푸집을 제작하였다.

성능/효과

검토결과, 다짐 간격을 20cm로 시공하면서 거푸집 면에 밀착시켜 다진 경우가 콘크리트 표면의 갇힌 공기 저감에 다소 효율적인 것으로 나타났다. 즉, 콘크리트 표면을 개선하기 위해서는 콘크리트의 균질성을 저하시키지 않는 범위 내에서 가능한 좁은 간격으로 거푸집과 밀착시켜 다짐하는 것이 효과적인 것으로 평가되었다.
검토결과, 다짐장비의 종류에 따른 콘크리트 표면 개선효과가 현저한 것으로 나타났는데, 세부적으로는 직경이 큰 0 65mm 바이브레이터가 가장 효과적이고, 그 다음이 고주파 다짐기 그리고, 0 45mm 다짐기 순인 것으로 나타났다. 이는 다짐장비의 성능 및 현장 운용의 용이성 등이 복합적으로 작용하여 나타난 결과로 분석되는데, 즉 다짐장비의 기본 성능도 중요하지만 작업원의 숙련도에 따라 적절히 운용할 수 있는 장비선택이 우선되어야 한다는 것이다.
따라서 본고에서는 실제 구조물 적용에 앞서 거푸집 및 박리제 종류 그리고, 다짐 장비 및 방법 등이 구조물의 표면기포 저감 특성에 미치는 영향에 대하여 검토하였는데 그 결과, 거푸집은 일반 코팅합판을 사용하고, 여기에 0 65mm의 다짐장비와 판형 다짐도구를 적용하여 콘크리트의 균질성을 저하시키지 않는 범위 내에서 가능한 거푸집과 밀착시켜 다짐하는 것이 가장 효과적인 것으로 평가되었다. 즉, 금회의 개선방안을 적용한 경우 기존시공법에서 나타난 표면기포를 효과적으로 개선 할 수 있었다.
3>과 같다. 즉, 기존 시공법을 적용한 구조물과 본고에서 도출한 개선방안을 비교한 결과, 본 프로젝트의 관리규준을 충분히 만족하는 것으로 평가되었는데, 세부적으로 기존시공법의 경우는 10mm 이상 크기의 기포가 7EA/tf, 5~10mm 크기의 기포가 93EA/tf 인 것으로 나타난 반면, 금회의 개선방안을 적용한 경우에 있어서는 5~10mm 크기의 기포 4EA/m2만이 발생함으로서 우수한 표면개선 효과가 있는 것으로 평가되었다.
나타났다. 즉, 콘크리트 표면을 개선하기 위해서는 콘크리트의 균질성을 저하시키지 않는 범위 내에서 가능한 좁은 간격으로 거푸집과 밀착시켜 다짐하는 것이 효과적인 것으로 평가되었다.
한편, 박리제 종류에 따른 특성에 있어서는 주목할 만한 수준의 표면개선효과는 없는 것으로 나타났다.<그림 10 참조>

후속연구

그러나, 금회에 검토한 개선방안의 경우는 부산~거제간 연결도로 민자 투자 사업에 적용하고 있는 고내구성 콘크리트와 구조물만을 대상으로 하고 있기 때문에 향후, 이를 범용화 하기 위해서는 콘크리트의 최적 마감 시기와 응결시간간의 상호관계, 타설속도와 슬럼프 플로와의 상호관계, 그리고 마감 표면의 정량적 평가방법 등에 대한 종합적인 검토가 필요할 것으로 판단된다.

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