[스크랩] 콘크리트 모체2(콘크리트 풍화 메커니즘, 보호코팅의 필요성)
안녕하세요..
바로 전 글에 이어서...^^
콘크리트 모체에 대하여..........
보통 바닥 슬래브(Slab)는 철근이 배근된 부위에 시멘트, 모래, 자갈 등을 물과 교반한 콘크리트를 타설하여 만듭니다.
사람이 건축물을 이용할 때 직접적으로 접촉할 수밖에 없는 콘크리트 바닥은 겉보기에는 매우 단단하고 안전한 구조물로 보입니다. 하지만 자세히 살펴보면 콘크리트 모체가 그대로 외부에 노출되어 있을 경우 인체에 미치는 영향도 좋지 않고(시멘트 독, Cr6+, 각종 중금속등 인체유해 물질 발생) 콘크리트 슬래브 구조 자체도 많은 위험 요소에 노출되어 있게 됩니다.
콘크리트 바닥이 그대로 외부 노출되었을 때 발생하는 위험 중 대표적인 풍화메커니즘에 대해서 간략히 설명 드리겠습니다. 풍화 현상이란 전에도 언급했던 중성화 현상의 하나로 보시면 될 듯합니다.
콘크리트 모체의 풍화 매커니즘은 다음과 같이 분류할 수 있습니다.
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콘크리트를 풍화시키는 여러 현상에는 크게 용해, 체적팽창에 따른 박리, 마모에 의한 침식이 있습니다. 콘크리트는 시간이 경과하여 어떠한 화학물질에 지속적으로 노출되면 그 화학조성을 바꿔서 역학적 성질로 변화를 가져 왔으며 부분적 혹은 전체적으로 강도저하나 분해를 일으킵니다.(중성화 현상) 또한 물로 포화되어 동결되면 체적 팽창에 따라 균열이 발생하여 풍화될 우려가 있습니다. 마찬가지로 콘크리트 표면에 있는 염화물 결정에 팽창에 의해서도 풍화는 발생합니다. 이러한 풍화 매커니즘은 외부요인에 따른 것이지만 알칼리 골재반응은 콘크리트 제조 시부터 존재하는 내부요인에 의한 것으로 골재의 팽창에 기인하고 있습니다. 그럼 보다 자세히 각 내용들을 살펴보기로 하겠습니다.
유해화학물질로 인한 풍화
어떤 화학물질은 용해되어 콘크리트 성분을 침식시킵니다. 영향도 강한 물질은 다음과 같습니다.
①무기산 ②유기산 ③알칼리 용액 ④염화물 용액 ⑤기타
산은 포틀랜드 시멘트의 수산화 칼슘과 반응하여 수용성 칼슘 혼합물이 되어 여과 됩니다. 골재에 석회석 또는 드로마이트를 사용하면 산에 의해 골재가 용해되게 됩니다.
동결융해에 의한 풍화
통상 물을 자주 사용하는 바닥의 물가선의 상측에 있는 모세관 속으로 물이 들어가 동결될 때 동결된 물의 체적이 팽창하고 그 인장력에 의해서 국소적으로 발생합니다. 이런 풍화 현상은 외부로부터 내부를 향해서 진행하게 됩니다.
또한 다음 그림에서처럼 골재의 높은 다공성, 수분 포화성, 흡수성이 큰 골재는 동결융해에 의한 풍화의 증대 요인이 됩니다.
알칼리 골재반응에 의한 풍화
알칼리 골재 반응에 의한 균열은 해명되지 않는 부분이 있습니다. 그러나 골재에 포함되는 반응성 실리카가 시멘트의 칼륨, 나트륨이나 수산화칼륨과 반응하여 골재의 주변에 겔을 형성하고 그 것이 습기에 계속적으로 노출되면 팽창되고 그 인장력에 의해서 균열이 발생하게 된다는 사실은 알려져 있습니다.
이러한 알칼리 골재 반응을 일으킨 골재의 표면에는 거북이등 모양의 균열이 발생하게 되는데 일단 균열이 발생되면 습기의 유입에 의해 더욱더 반응이 조장되고 동결융해의 피해를 증가시키게 됩니다.
유산염의 침투에 의한 풍화
나트륨이나 칼슘 등의 수용성 유산염은 공업지대의 땅이나 물에 포함되는 가장 흔한 물질입니다. 유산염은 시멘트 페이스트 중의 석회나 수산화 칼슘, 알미네이트와 반응하여 체적 팽창을 수반합니다. 그리하여 석고와 에토린가이트라는 물질로 이루어지는 고형물질을 생성하고 시멘트 페이스트에 팽창력을 미치게 해서 콘크리트의 표면 박리나 풍화를 초래하게 되는 것입니다
마모에 따른 침식에 의한 풍화
마모된 표면은 마찰에 의해 페이스트와 골재가 똑같이 마모하게 됩니다. 마모의 완화요인은 다음과 같은 것을 들 수 있습니다.
① 표면의 마무리 방법
② 표면 마감재의 사용
③ 기타(압축 강도, 골재의 재질, 양생 등)
이상에서 살펴본 것처럼 콘크리트 모체가 외부에 노출됨으로써 발생할 수 있는 문제들은 모체의 보호코팅을 함으로써 해결 할 수 있습니다. 물론 보호코팅은 인체와 환경에 무해한 것이어야 겠죠..^^
즉, 건물 이용자의 인체에 미치는 영향도 고려하고 건축물을 오래 동안 잘 사용하기 위해서는 바닥을 반드시 친환경적이고 내구성이 좋은 바닥재로 보호해야 하는 것입니다.
이러한 문제를 해결하기 위한 여러 가지 해결책 중 최고의 솔푸션으로 실리칼 바닥재에 관한 내용을 설명드리고 있습니다.
보통 실리칼 바닥재를 콘크리트 모체에 적용할 경우 다음과 같습니다.
1. 하도재 도포
우선 콘크리트 모체와 실리칼 바닥재간의 접착력 확보를 위해 하도재를 도포합니다. 실리칼 하도재의 우수성은 설명드린바 있죠^^ 위의 그림에 서 보시다 시피 실리칼 하도재는 침투력이 우수하여 콘크리트 모세관까지 스며들게 됩니다.
2. 중도재 도포
적용처에 맞는 수지를 선택하여 다양한 바닥재 시스템 중도코팅(미끄럼 방지, 칼라칩, 단색마감)을 합니다. 중도는 주로 강도 , 탄성 등의 흡수하는 역할로 바닥재가 충격이나 하중에 견디게 합니다.
3. 상도재 도포
상도재의 역할은 바닥재 코팅면의 보호입니다. 또한 다양한 마감이 적용된 중도위에 칼라퀄츠나 칼라칩이 이탈락 되지않도록 잡고있는 역할도 겸하고 있죠..인체가 접하는 최종 부위로 위생과 매우 밀접한 관계를 갖고 있습니다.
보통 화학 바닥재 시스템은 하도, 중도, 상도로 구성되어 있는데 이는 저마다의 역할 분담을 시킴으로서 최상의 바닥재의 성능을 구현하기 위함입니다. 이렇게 콘크리트 바닥에 보호코팅을 해줌으로써 콘크리트 자체가 갖는 인체 유해성을 커버할 수 있고 위에서 언급한 각종 외부 위험으로써 콘크리트 모체를 보호할 수 있는 것입니다. 물론 일시적인 보호만 한다고 해서 되는 것이 아닌지라 바닥재의 품질이 중요하게 생각되는 것이죠.. 바로 시공상, 물성상 품질의 우수성이 실리칼 바닥재가 자랑하는 부분입니다.
도움이 되셨는지?^^
다음 번글에서는 스크리드 바닥과 관련된 내용을 다루겠습니다.
다들 좋은 하루되시길 바랍니다.