[논문]표면 양생시트 조합에 의한 서중콘크리트용 표면 양생공법

이주석; 김종백; 한민철; 한천구

[국내논문] 표면 양생시트 조합에 의한 서중콘크리트용 표면 양생공법
Surface Curing Method of Hot weather Concreting with the Combination of Surface Curing sheets 원문보기

이주석 (청주대학교 대학원) , 김종백 (청주대학교 대학원) , 한민철 (청주대학교 건축공학과) , 한천구 (청주대학교 건축공학과)

This paper investigates the temperature history of slab mock-up specimens with various surface curing sheets, in order to determine a favorable surface curing method in hot weather condition. Test showed that insulating double bubble sheets+aluminum foil simultaneously on the upper section of a specimen prevented an increase of sudden temperature and a decrease of vaporization when placed during the hot weather condition. It also secured the high strength in early age. Therefore it is found that using the double bubble sheets+aluminum foil on concrete surface declined the plastic and drying shrinkage and inclined the early strength, thus improving the concrete quality.

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문제 정의

따라서, 본 연구에서는 효율적인 서중콘크리트의 양생방법을 검토하기 위하여 슬래브 콘크리트 타설시 표면 양생 방법 변화에 따른 슬래브 콘크리트의 온도이력 및 강도 발현 특성을 분석하고자 한다 .
본 연구에서는 서중환경 조건에서 효율적인 콘크리트의 표면양생방법을 검토하기 위하여 슬래브 콘크리트 타설 시 표면 양생 방법 변화에 따른 콘크리트의 온도이력 및 강도발현 특성을 분석하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다.

가설 설정

모의부재 제작은 그림 1과 같이 실 구조체 슬래브를 가정하여 13mm 합판으로 슬래브 두께 200 mm를 가정하여 1000 * 1000 x 200mm인 시 험 체를 제작하였는더〕, 이 때 측면은 슬래브가 연속된다고 가정하여 T=50mm인 스티로폼으로 밀봉하였다.

제안 방법

먼저, 실험에 사용된 콘크리 48.5 150+25 45+1.5 트는 호칭강도 24MPa로 계획하였고, 목표슬럼프는 150+25mm, 적질량 압축강도 목표 공기량은 4.5±1.5%로 결정 (2, 7, 28 일) 하였다. 표면양생재의 종류로는현장에서 일반적으로 사용하는양생방법인 노출, 폴리에틸렌 필름, 부직포, 폴리에틸렌 필름+부직포 조합의 4수준 및 본연구에서 검토하고자 하는 2중버블시트, 알루미늄호일+2중버블시트, 흑색필름+2중버블시트, PE폼+2중버블시트 조합의 4수준 등 총 8수준으로 실험계획 하였다.
양생조건은 서중환경으로써 가장 적합한 8월 첫째 주에 실시하였으며, 타설 종료 후 24시간 동안온도이 력을 즉 정하였다. 표면 양생 종류별 내부 온도이 력은 시험 체의 표면, 중심부, 하부에 온도측정 용 (T-type) 열전대를 매입 후 자동온도 기록계로 기록하였다.
타설 당일 기상청 자료에 의하면 청주지역 최고 온도는 33.1°C를 나타냈고, 실험 현장에서의 외부 온도 측정은 모의부재 환경과 동일한 조건흐卜(직사일광 노출)에서 측정하였다. 먼저, 외기온은 콘크리트 타설 후 시간이경과함에 따라 급속히 상승하여 4시간 이후 약 45°C까지 상승하였다.
력을 즉 정하였다. 표면 양생 종류별 내부 온도이 력은 시험 체의 표면, 중심부, 하부에 온도측정 용 (T-type) 열전대를 매입 후 자동온도 기록계로 기록하였다.
5%로 결정 (2, 7, 28 일) 하였다. 표면양생재의 종류로는현장에서 일반적으로 사용하는양생방법인 노출, 폴리에틸렌 필름, 부직포, 폴리에틸렌 필름+부직포 조합의 4수준 및 본연구에서 검토하고자 하는 2중버블시트, 알루미늄호일+2중버블시트, 흑색필름+2중버블시트, PE폼+2중버블시트 조합의 4수준 등 총 8수준으로 실험계획 하였다.

대상 데이터

청주지역 J사의 레미콘을사용하였고, 레미콘 배합사항은 표 2와 같다. 레미콘의 사용재료로 시멘트는 국내산 보통 포틀랜드 시멘트(밀도 3.15g/cm', 분말도 3346cm7g)를 사용하였다. 잔골재(밀도 2.
사용재료로써 먼저 콘크리트는 청주지역 J사의 레미콘을사용하였고, 레미콘 배합사항은 표 2와 같다. 레미콘의 사용재료로 시멘트는 국내산 보통 포틀랜드 시멘트(밀도 3.
15g/cm', 분말도 3346cm7g)를 사용하였다. 잔골재(밀도 2.58g/cm', 흡수율 0.6%)와 굵은골재(밀도 2.68g/E, 흡수율 0.8%)는 충북 청원군 옥산산 강모래와 25mm 부순 굵은 골재를 사용하였으며, 혼화제는 국내산 AE 감수제 표준형(감수율 18%, 알칼리량 O.OSkg/m1, 폴리카본산)을 사용하였다. 표면 양생재인 2 중버블시트(열전도율 0.
OSkg/m1, 폴리카본산)을 사용하였다. 표면 양생재인 2 중버블시트(열전도율 0.052 W/m・k)는 국내에서 시판되는 상품포장용 에어캡을 2중으로 가공하여 사용하였다

이론/모형

본 연구의 실험방법으로 굳지 않은 콘크리트의 실험으로 슬럼프는 KS F 2402, 공기량 시 험은 KS F 2421 단위용적 질량 시험은 KS F 2409에 의거하여 실시하였고, 경화콘크리트의 압축강도 시험은 KS F 2405에 의거하여 실시하였다.

성능/효과

1) 서중환경 조건에서 표면양생재료 조합별 콘크리트의 온도이력을 분석한 결과 2중버블시트와 알루미늄호일을 조합한 경우가 열 및 직사일광 차단 효과로 인하여 초기에 외기온과 유사하거나 약간 낮은 온도 이력을 보이고 있으며, 이로 인한 소성수축 및 건조수축균열 방지에 효과가 있을 것으로 판단된다.
2) 표면양생재료 조합별 압축강도특성으로 표면양생재료를 사용한 경우 전반적으로 높은 온도이력에 기인하여 초기 압축강도가 표준양생 시험체 보다 높게 나타남을 알 수 있었는데, 특히 PE폼, 부직포+폴리에틸렌필름을 조합한 경우가 가장 높은 압축강도를 보였다.
굳지않은 콘크리트의 특성으로 배합설계된 콘크리트의 슬럼프 및 공기량은 150±15mm와 4.5±1.5%의 범위를 만족하는 것으로 나타났다.
압축강도는 전반적으로 양생재료를 사용한 경우가 표준 양생한 경우보다 초기강도가 크게 나타났는데, 이는 초기온도가 높아짐에 따라 콘크리트의 초기수화열 증대 및 응결시간 단축의 영향으로 사료된다. 양생방법에 따른 압축강도는 PE폼, 부직포+폴리에틸렌필름, 흑색필름, 2중버블시트, 폴리에틸렌 필름, 2중버블시트+알루미늄호일, 부직포, 노출 순으로 크게 나타났는데 이는 양생 방법별로 초기 양생온도가 높아짐에 따라 콘크리트 수화반응 촉진에 의한 강도 상승이라고 사료된다.
이상을 종합하면 열차단 및 시공편이성, 전용성 등을 고려해볼 때 서중콘크리트 시공에서 효율적인 표면 양생 재의 조합은 2중버블시트+알루미늄호일인 것으로 사료되며. 이 경우 초기건조수축 균열 및 소성수축균열 방지는 물론 양생과정에서의 양호한 강도발현을 기대할 수 있어 실무조건에서 바람직한 양생방법 으로 판단된다.

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