접착면 처리 방법이 이종강도 콘크리트 시공이음부의 전단 접착강도에 미치는 영향에 관한 연구

Abstract

콘크리트는 자유로운 형태를 구성할 수 있는 최적에 건축 재료로서 각종 건설현장에서 가장 많이 사용되는 건축재료 이다. 한 번에 타설되는 콘크리트는 재료의 특성상 한 번에 굳게 됨으로 서로가 일체감을 가질 수 가 있어 건축 구조물의 안정성에 문제가 되지 않으나, 1회 타설이 불가능한 부분에는 2차 타설시 까지 시간이 대략 1주일 정도 기간이 요구되며, 이 과정에서 필연적으로 경화된 면에 2차 콘크리트 타설시 발생되는 시공이음이 발생하게 된다. 이러한 시공이음은 선 타설된 콘크리트와 완전한 접합이 이루어지지가 않아, 접합면에 크랙 발생 및 누수로 인하여 접합면에 내재된 철근을 부식시킴으로서 건축물의 내구성과 안정성에 대단히 취약하게 된다. 또한 요즈음 고층 및 초고층 건축물의 활발하게 건설되고 있어 강도가 서로 다른 콘크리트가 한 단면에 타설되어 합성단면을 형성하는 경우가 발생되고 있어 이 단면에 대한 전단 접착강도가 중요한 문제로 대두 될 것으로 보인다. 따라서 강도가 서로 다른 이종콘크리트 30MPa+60MPa, 30MPa+90 MPa, 30MPa+120MPa와 동일강도인 30MPa+30MPa, 120MPa +120MPa에 인위적인 시공이음을 만들어 병행 실험을 하였다. 1차 타설 후 1주일간 경화 시킨 뒤 2차 타설 면에 무 처리(타설 면에 아무런 처리를 하지 않음), Wire brush처리(brush로 4-5mm깎아내어 굵은 골재를 노출시킴), 접착제도포( 신구접착제는 Nitobond HAR) 등의 3가지 방법의 면 처리를 하고 2차 콘크리트 타설 후 접합면 시공이음에 대한 전단 접착강도 변화를 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 이종강도 콘크리트의 압축전단 접착강도 비교 결과 무처리 방법에서는 모두 2.14MPa 이내로 나타났으며, 각 강도비율과는 무관하게 계면 파괴가 일어나며 비슷한 강도를 나타내고 있다.

2. Wire brush 방법에서는 30MPa과 120MPa을 1차 타설 콘크리트로 기준을 대상으로 강도가 증진함에 따라 Wire brush 처리가 불가함을 확인하였고, 압축전단 접착강도 성능도 낮아짐을 확인하였다. 30MPa에서는 Wire brush 처리가 가능하여 높은 강도증진 효과가 가능하였고, 비계면 파괴와 계면파괴가 동시에 일어남을 확인하였다.

3. 이종강도 콘크리트의 접합면에 접착제(신구접착제) 처리에서 무 처리 방법의 압축전단 접착강도 대비 약 276% 증진하였으며, Wire brush 방법의 압축전단 접착강도 보다 약 132%가 증진함을 확인하였다. 또한 접착제 처리 시 1차 타설 콘크리트 공시체에서 전단강도 파괴 양상으로 비계면 파괴가 일어났다.