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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 콘크리트 이어치기면에 레이턴스의 미제거 시 강도변화를 측정하여 레이턴스 제거의 중요성을 파악하며, 제거 종류별 강도변화를 고찰하여 효과적인 제거 방법을 제시하는 것까지를 본 연구의 목적으로 하였다.
제안 방법
- 본 연구에서 사용된 배합은 표1. 과 같으며 해운대 A사에서 실제 적용되고 있는 콘크리트 배합표를 기준으로 실시공시 적용되었던 재료를 이용하여 시험체를 제작하였으며, 재령 3, 7, 14, 28일로 코어채취를 통하여 강도변화를 조사하였다.
- 실제 현장 조건과 유사한 환경을 설정하기 위하여 Mock up용 몰드 1200mmX1200imiX600mm를 제작하였으며, 별도의 100mmX200mm 공시체를 제작하여 이음부가 콘크리트에 미치는 영향을 파악하였다. 또한 수평이어치기의 레이턴스를 제거하기 위한 방법으로 무처리, 와이어 브러시를 이용한 거친면 처리방식, 컴프레셔를 이용한 Air 제거방식 및 국내 D사의 Water jet 장비를 적용하여 실험하였다.
- 본 연구는 콘크리트 구조체의 수평 이어치기 부위처리별 부착성에 관한 이음부위 부착강도를 기준으로 시공상 나타나는 발생 요인을 여러 측면에서 예측하며, 이에 따른 문제점을 도출하기 위하여 현장에 적용된 동일 재료 및 배합으로 Mock up용 시험체 (1200mmX 1200mmX600min)< 제작하였으며, 이어치기 시간은 현장의 일반적인 한층 싸이클인 7일로 설정하였다. 이렇게 제작된 시험체에 레이턴스의 미처리, 거친면 처리, 에어젯, 워터젯의 방법으로 제거하여 레이턴스가 콘크리트의 강도에 미치는 영향과 효과적인 제거 방법을 제안하는 것 까지를 본 연구의 방법 및 범위로 설정하였다.
- 배합 및 시공순서는 1차 타설 후 7일경과 후 2차 타설하여 코어 체취를 하였으며, 블리딩 수 제거는 콘크리트 종결이 끝나기 전 시점인 9시간 경과 후 제거하였다. 시험체는 연마 및 절단을 통하여 층간이음부가 중앙에 오도록 설정하여 레이턴스 위치에 따른 강도변화가 적도록 조정하였으며, 제작 순서는 다음과 같다.
- 실제 현장 조건과 유사한 환경을 설정하기 위하여 Mock up용 몰드 1200mmX1200imiX600mm를 제작하였으며, 별도의 100mmX200mm 공시체를 제작하여 이음부가 콘크리트에 미치는 영향을 파악하였다. 또한 수평이어치기의 레이턴스를 제거하기 위한 방법으로 무처리, 와이어 브러시를 이용한 거친면 처리방식, 컴프레셔를 이용한 Air 제거방식 및 국내 D사의 Water jet 장비를 적용하여 실험하였다.
- 본 연구는 콘크리트 구조체의 수평 이어치기 부위처리별 부착성에 관한 이음부위 부착강도를 기준으로 시공상 나타나는 발생 요인을 여러 측면에서 예측하며, 이에 따른 문제점을 도출하기 위하여 현장에 적용된 동일 재료 및 배합으로 Mock up용 시험체 (1200mmX 1200mmX600min)< 제작하였으며, 이어치기 시간은 현장의 일반적인 한층 싸이클인 7일로 설정하였다. 이렇게 제작된 시험체에 레이턴스의 미처리, 거친면 처리, 에어젯, 워터젯의 방법으로 제거하여 레이턴스가 콘크리트의 강도에 미치는 영향과 효과적인 제거 방법을 제안하는 것 까지를 본 연구의 방법 및 범위로 설정하였다.
- 콘크리트 구조체의 수평이어치기 부위 처리별 부착성에 따른 물성을 검토하기 위하여 요소별 레이턴스를 제거한 경화된 콘크리트의 재령별 압축, 쪼갬 인장강도 시험을 시행한 결과 다음과 같은 결론을 얻게 되었다.
대상 데이터
- 본 연구에서 사용한 재료는 S사의 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하였으며, 잔골재, 굵은 골재는 현장에서 사용한 동일한 쇄석 및 혼합사을 사용하고, 혼화재료역시 현장에서 사용한 국내산 J 사의 나프탈렌계를 사용하였고, 각 재료의 물리적 성질은 다음 표와 같다.
성능/효과
- 1) 요소별 압축강도의 시험결과, 재령 7일 이후 레이턴스에 따른 강도 저하 범위는 최대 34.5%로 측정되었으며, Air Jete 10% 내외, Water Jete 5% 이내 범위로 레이턴스 제거성능이 우수한 것으로 나타났다.
- 2) 쪼갬 인장강도 시험 결과 레이턴스층에에 의한 강도저하 범 위는 37%로 측정되었으며, 압축강도 저하 범위와 유사한 것으로 측정되어 부착강도 감소에 의한 쪼갬 인장강도의 감소는 압축강도에도 영향을 미치는 것으로 판단된다.
- 3) 레이턴스층에 의한 강도저하는 30% 이상으로 콘크리트 수평이어치기 시 레이턴스의 제거가 반드시 이루어져야 할 것으로 예측되며, Air Jet 및 Water Jet의 장비 사용 후에도 강도저하가 발생하는 것으로 측정되어 콘크리트 이음부의 강도증가를 위한 별도의 조치가 반드시 수반되어야 할 것으로 판단된다.
- Air Jet 레이턴스를 제거한 결과 Plain 대비 10% 내외의 강도 저하가 Water Jet 방식의 경우 5% 이내로 측정되어 레이턴스 제거방법으로서 그 성능이 우수한 것으로 나타났으며, Air Jet, Water Jet 모두 강도저하가 발생한 것으로 보아 이음부에는 반드시 별도의 조치가 수반되어야 할 것으로 예측된다. 또한 Water Jet의 경우 Air Jet에 비하여 레이턴스 제거성능은 우수하나, 경계면의 배합수가 증가함에 따라 강도저하 발생한 것으로 판단된다.
- Air Jet으로 레이턴스를 제거한 쪼갬 인장강도 측정결과 강도저하 범위는 9~11%로 측정되었으나 재령에 따른 강도편차는 적은 것으로 측정되었으며, Water jet 방식의 경우 1차적인 레이턴스 제거 이외에 고압에 의한 목표강도 발현 이전의 시멘 트페 이스 박락에 의하여 거친면 처리효과가 부가됨에 따라 일 체성이 증진함에 기인한 현상으로 판단된다.
- 와이어 브러쉬를 이용한 거친면 처리 시 무처리에 비하여 강도저하는 적은 것으로 나타났으나, 재령 7일 이후 최대 23% 이상의 강도저하 현상이 나타났다. 이는 거친면 처리만으로는 콘크리트의 일체성을 확보하기는 힘든 것으로 판단된다.
- 하지만 재령 7일 이후 레이턴스 층에 따른 강도저하는 최대 37%로 재령이 증가함에 따라 강도저하 범위가 큰 것으로 측정되었다. 이는 강도저하특성을 파악하기 위하여 이음부를 공시체 중앙부로 하여 연마한 공시체의 특징과 이어치기 시간이 7일로 계획함에 따라 재료 불일치에 의해 나타난 현상으로 판단되며, 거친면 처리 또한 그 강도저하가 최대 23%로 기존의 거친면 처리만으로는 레이턴스에 의한 강도저하를 감소를 위한 방안으로는 부족할 것으로 예측된다.
- 이상의 결과로 판단할 때 콘크리트 수평이어치기에서 레이턴스에 의한 강도저하가 큰 것으로 나타났으며, 현 실정에서 간과되어 있는 레이턴스 층에 대한 고려 시 부착강도의 개선에 따라 수평이어치기 시 나타나는 일체성의 문제점들이 월등히 개선되어 이에 따른 차후 보수에 대한 경비가 줄어들 것으로 예상된다.
- 처리방법별 쪼갬 인장강도 시험결과 압축강도 시험결과와 유사한 강도성상을 나타냈으며, 재령 3일의 강도차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 하지만 재령 7일 이후 레이턴스 층에 따른 강도저하는 최대 37%로 재령이 증가함에 따라 강도저하 범위가 큰 것으로 측정되었다.
- 처리방법별 쪼갬 인장강도 시험결과 압축강도 시험결과와 유사한 강도성상을 나타냈으며, 재령 3일의 강도차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 하지만 재령 7일 이후 레이턴스 층에 따른 강도저하는 최대 37%로 재령이 증가함에 따라 강도저하 범위가 큰 것으로 측정되었다. 이는 강도저하특성을 파악하기 위하여 이음부를 공시체 중앙부로 하여 연마한 공시체의 특징과 이어치기 시간이 7일로 계획함에 따라 재료 불일치에 의해 나타난 현상으로 판단되며, 거친면 처리 또한 그 강도저하가 최대 23%로 기존의 거친면 처리만으로는 레이턴스에 의한 강도저하를 감소를 위한 방안으로는 부족할 것으로 예측된다.
후속연구
- 5%의 강도저하 현상을 나타냈다. 이는 레이턴스층에 의한 콘크리트 불일치에 기인한 것으로 판단되며, 콘크리트면의 불일치 시 인장강도뿐 아니라 압축강도 또한 저하하는 것으로 나타나, 콘크리트 구조체의 이어치기시 레어턴스 제거에 대한 고려가 반드시 수반되어야 할 것으로 판단된다.
- 고급화로 인한 구조물의 성능 저하 요인이 많이 발생하고 있다. 이의 개선을 위하여 시공 현장에서 건축 구조물 요구 성능 확보에 대한 정확한 시공 방법 개발과 적재적소의 적응이 선행되어져야 할 것이다. 이 중에서 콘크리트 구조물의 신뢰성을 확보하기 위하여 일체식 구조인 콘크리트에서 가장 취약한 부분인 이어치기 부분의 시공 품질 및 구 조 강도를 확보하는 일은 매우 중요하다.
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