[논문]표면 양생시트 조합에 의한 서중콘크리트 표면온도 이력 비교

이주석; 김종백; 김종; 한민철; 한천구

표면 양생시트 조합에 의한 서중콘크리트 표면온도 이력 비교
Comparison of Temperature History of Concrete with the Combination of the Various Surface Curing Sheets at Hot Weather Condition 원문보기

이주석 (청주대학교 대학원) , 김종백 (청주대학교 대학원) , 김종 ((주)선ENG. 기술연구소) , 한민철 (청주대학교 건축공학과) , 한천구 (청주대학교 건축공학과)

This study investigates the temperature history of slab mock-up specimens for hot weather concreting applying various surface insulating methods, in order to improve concrete quality at hot weather condition. Test showed that the use of insulating blanket or a bubble sheet on upper section of slab prevented from abrupt increase of temperature and vaporization of moisture during early curing at hot weather circumstance. In addition, it secured higher strength at early age. Therefore it is concluded that concrete construction insulating with the bubble sheet will reduce the plastic and drying shrinkage as well as improve strength at early age, thus securing concrete duality.

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문제 정의

따라서, 본 연구에서는 효율적인 서중 콘크리트의 양생 방법을 검토하기 위하여 슬래브 콘크리트 타설 시 표면 양생 방법 변화에 따른 슬래브 콘크리트의 온도 이력 및 강도 발현 특성을 분석하고자 한다.
본 연구에서는 서중 환경 조건에서 효율적인 콘크리트의 표면 양생 방법을 검토하기 위하여 슬래브 콘크리트 타설 시 표면 양생 방법 변화에 따른 콘크리트의 온도 이력 및 강도 발현 특성을 분석하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다.

가설 설정

모의 부재 제작은 그림 1과 같이 실 구조체 슬래브를 가정하여 13mm 합판으로 슬래브 두께 200 mm를 가정하여 1000 X 1000 X 200mm인 시험체를 제작하였는데, 이때 측면은 슬래브가 연속된다고 가정하여 T=50mm인 스티로폼으로 밀봉하였다.

제안 방법

양생 조건은 서중 환경으로써 가장 적합한 8월 첫째 주에 실 시하였으며, 타설 종료 후 24시간 동안 온도 이력을 측정하였다. 표면 양생 종류별 내부 온도 이력은 시험체의 표면, 중심부, 하부에 온도측정용(「type) 열전대를 매입 후 자동온도 기록계로 기록하였다.
5%로 결정하였다. 표면 양생 재의 종류로는 현장에서 일반적으로 사용하는 양생 방법인 노출, 폴리에틸렌 필름, 부직포, 폴리에틸렌 필름+부직포 조합의 4수준 및 본 연구에서 검토하고자 하는버 블시트, 1 중 버블 시트, 2 중 버블 시트, 3 중 버블 시트, 4 중 버블 시트 조합의 5수준 등 총 9수준으로 실험계획 하였다.
양생 조건은 서중 환경으로써 가장 적합한 8월 첫째 주에 실 시하였으며, 타설 종료 후 24시간 동안 온도 이력을 측정하였다. 표면 양생 종류별 내부 온도 이력은 시험체의 표면, 중심부, 하부에 온도측정용(「type) 열전대를 매입 후 자동온도 기록계로 기록하였다.

대상 데이터

레미콘의 사용재료로 시멘트는 국내산 보통 포틀랜드 시멘트(밀도 3.15g/c此 분말도 3, 346cni/g)를 사용하였다. 잔골재(밀도 2.
먼저 사용재료로써 콘크리트는 청주지역 J 사의 레미콘을 사 용하였고, 레미콘 배합사항은 표 2와 같다. 사용재료로써 콘크리트는 청주지역 J 사의 레미콘을 사용하였고, 레미콘 배합사항은 표 2와 같다.
먼저, 실험에 사용된 콘크리트는 호칭 강도 24MPa로 계획하였고, 목표 슬럼 프는 150 ±25mm, 목표 공기량은 4.5 ±1.5%로 결정하였다. 표면 양생 재의 종류로는 현장에서 일반적으로 사용하는 양생 방법인 노출, 폴리에틸렌 필름, 부직포, 폴리에틸렌 필름+부직포 조합의 4수준 및 본 연구에서 검토하고자 하는버 블시트, 1 중 버블 시트, 2 중 버블 시트, 3 중 버블 시트, 4 중 버블 시트 조합의 5수준 등 총 9수준으로 실험계획 하였다.
먼저 사용재료로써 콘크리트는 청주지역 J 사의 레미콘을 사 용하였고, 레미콘 배합사항은 표 2와 같다. 사용재료로써 콘크리트는 청주지역 J 사의 레미콘을 사용하였고, 레미콘 배합사항은 표 2와 같다.
15g/c此 분말도 3, 346cni/g)를 사용하였다. 잔골재(밀도 2.58g/c就 흡수율 0.6%)와 굵은골재(밀도 2.68g/湖, 흡수율 0.8%)는 충북 청원군 옥산산 강모래와 25mm 부순 굵은 골재를 사용하였으며, 혼화제는 국내산 AE 감수제 표준형(감수율 18%, 알칼리량 0.03kg/ni, 폴리 카본산)을 사용하였다. 표면 양 생재인 2중버블시트(열전도율 0.
03kg/ni, 폴리 카본산)을 사용하였다. 표면 양 생재인 2중버블시트(열전도율 0.052 W/m・k)는 국내에서 시판되는 상품 포장용 에어캡을 가공하여 사용하였다.

이론/모형

본 연구의 실험 방법으로 굳지 않은 콘크리트의 실험으로 슬럼 프는 KS F 2402, 공기량 시험은 KS F 2421 단위용적 질량 시험은 KS F 2409에 의거하여 실시하였고, 경화 콘크리트의 압축강도 시험은 KS F 2405에 의거하여 실시하였다.

성능/효과

1) 서중환경 조건에서 표면양생재료 조합별 콘크리트의 온도 이력을 분석한 결과 단일버블시트와 1중버블시트를 사용한 경우가 블리딩증발 방지효과로 인하여 초기에 외기온 과 유사하거나 급격한 온도상승방지를 보이고 있으며, 이로 인한 소성수축 및 건조수축균열 방지에 효과가 있을 것으로 판단된다.
2) 표면 양생 재 료 조합별 압축강도특성 으로 표면 양생 재 료를 사용한 경우 전반적으로 높은 온도이력에 기인하여 초기 압축강도가 표준양생 시험체 보다 높게 나타남을 알 수 있었는데, 특히 4중버블시트, 부직포+폴리에틸렌 필름을 조합한 경우가 가장 높은 압축강도를 보였다.
굳지 않은 콘크리트의 특성으로 배합 설계된 콘크리트의 슬럼프 및 공기량은 목표의 범위를 만족하는 것으로 나타났다.
압축강도는 전반적으로 표면양생재료를 사용한 경우가 표준 양생한 경우보다 초기강도가 크게 나타났는데, 이는 초기온도가 높아짐에 따라 콘크리트의 초기수화열 증대 및 응결 시간 단축의 영향으로 사료된다. 양생 방법에 따른 압축강도는 4중 버블 시트, 부직포+폴리에틸렌필름, 3 중 버블 시트, 2 중 버블 시트, 폴리 에틸렌 필름, 1 중 버블 시트, 부직포, 버블 시트, 노출 순으로 크게 나타났는데 이는 양생 방법별로 초기 양생 온도가 높아짐에 따라 콘크리트 수화반응 촉진에 의한 강도 상승이라고 사료된다.
이상을 종합하면 시공편이성, 전용성 등을 고려해볼 때 서중 콘크리트 시공에서 효율적인 표면 양생 재의 조합은 1 중버 블시 트를 사용한것이 효과적인 것으로 사료되며, 이 경우 초기건조 수축 균열 및 소성수축균열 방지는 물론 양생과정에서의 양호 한 강도발현을 기대할 수 있어 실무조건에서 바람직한 양생방법으로 판단된다.

후속연구

이상을 종합하면 서중콘크리트 타설시 높은 외기온, 낮은 상 대습도 및 바람등으로 인한 콘크리트의 품질 하자가 예상될 경우 단일 버블시트, 1중버블시트를 사용한다면 콘크리트의 급격한 온도상승 방지 및 수분증발 억제로 인하여 소성수축 및 건 조수축 균열을 방지하여, 양호한 콘크리트 품질을 확보할 수 있을 것으로 사료된다.

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