콜드조인트 발생시간이 UHSCC의 압축전단 접착성능에 미치는 영향에 관한 연구

Abstract

본 연구는 고강도 섬유보강 시멘트 복합체(UHSCC)의 압축전단 접착성능을 평가하는 것이 목적이다. Direct shear test를 통해 압축전단 접착강도를 측정하였고 그 결과 보통강도 콘크리트 + 보통강도 콘크리트(150×150×150)에서는 전체 수준에서 유사한 압축전단 접착강도를 확인하였고, UHSCC + UHSCC(150×150×150)에서는 2차 타설 지연시간 30분 후부터 0분 실험체에 비해 압축전단 접착강도가 현저히 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 접착면 파괴 모드의 경우 4가지 경우로 구분하였고 이를 통해 분석한 결과 보통강도 콘크리트 + 보통강도 콘크리트 에서는 2차타설 지연시간 0분, 15분, 30분, 60분, 90분에서 Type C의 비계면+계면 동시 파괴가 발생하였고, UHSCC + UHSCC에서는 30분, 60분, 90분에서 접착계면의 압축전단 접착강도가 충분히 발현되지 못한 경우 발생하는 Type B와 TypeA 계면파괴가 일어났다. 2차타설 지연시간 30분 이후에 발생하는 파괴모드에 대한 분석이 필요하다고 판단되었고, 보통강도 콘크리트 및 UHSCC의 접착계면에 대한 육안검사를 실시 한 뒤 SEM 촬영을 실시하였고 그 결과 UHSCC에서는 15분 이후부터 2차타설 접착계면에 블리딩이 발생하지 않는 코팅막이 발생하였고 SEM 촬영시 코팅막에서는 CSH(수화반응생성물)이 발견되지 않았고, XRD 시험을 통해 분석한 결과 보통강도 시험체에 비해 UHSCC의 시험체 에서 220% 많은량의 SiO₂의 성분이 검출되는 것을 알 수 있었다. 이는 UHSCC에서 나타난 코팅막의 주성분의 대부분은 SiO₂로 사료된다. 본 연구에서 사용된 UHSCC는 2차타설 지연시간 15분 후부터는 압축전단 접착성능의 저하와 계면부위의 파괴양상이 일어나는 것을 확인하였고 이는 콜드조인트 발생시간이 15분을 경과할 경우 안전 및 수밀성, 내구성에 문제가 된다고 판단된다. 향 후 연구에서는 이러한 콜드조인트 발생 부위의 압축전단 접착성능 향상을 위해 면처리 방법 및 접착처리 방법에 대한 고찰이 필요하다고 사료된다.