Marix Technology

콘크리트 피막 양생재

개요

양생이란 콘크리트 내부에서 시멘트 수화 반응이 진행되는 동안 수분이 손실되는 속도와 양을 조절하는 과정입니다

콘크리트가 제조되는 과정이나 콘크리트 시공된 후에 콘크리트 내부의 시멘트 수화 반응에 대하여 고려하는 것으로, 이러한 수화 반응은 몇 일에서 몇 주에 걸쳐서 진행되기 때문에 적절한 양생 시간은 콘크리트의 강도 및 내구성에 큰 영향을 끼치게 됩니다.
양생시간은 사용하고자 하는 콘크리트의 사용 목적 이외에, 대기 온도 및 습도와 같은 외부조건에 따라 다르게 고려하여야 합니다.
콘크리트가 시공되고 원하는 강도에 도달하기까지 수분의 손실을 억제함으로써 콘크리트 양생은 진행이 되기 때문에, 콘크리트 시공하는 장소와 시공 방법에 따라 여러 가지 양생 방법을 사용할 수 있습니다.

￭ 콘크리트로부터 수분이 지나치게 손실되는 것을 방지하는 방법
- 거푸집을 사용하여 수분 손실을 방지
- 거푸집을 제거한 후에 방수포 등으로 콘크리트 표면을 덧씌움
- 적절한 화학적 콘크리트 피막 양생제의 사용

￭ 콘크리트 표면에 지속적으로 수분을 공급하여 수분 손실을 방지하는 방법
- 물을 계속적으로 살포하는 방법
- 콘크리트를 물 속에 침적시켜 놓는 것

양생조건에 따른 콘크리트 내구성

콘크리트의 강도에 영향을 미치는 요인은 여러 가지가 있으나, 그 중에 하나는 수분에 노출되어 있는 양생 시간입니다. 아래 그림은 수분에 노출되는 정도, 양생 시간에 따른 콘크리트의 강도 변화입니다.

- 180일 동안 충부니 수분 속에서 양생시킨 시료
- 28일, 14일, 7일, 3일 동안만 수분 속에서 양생시킨 시료
- 전혀 수분이 없는 건조한 공기 속에서 양생시킨 시료

아래 그림에서 보면 알 수 있듯이 180일 동안 충분히 수분 속에서 양생시킨 시료에 비하여 수분이 전혀 없는 상태에서 양생시킨 시료는 강도가 40% 정도밖에 미치지 못하는 것을 알 수 있습니다. 동일하게 3일 동안만 수분 속에서 양생시킨 시료는 60%, 28일 동안 양생시킨 시료는 95% 수준에 도달합니다. 따라서 콘크리트 양생 중에 충분한 수분의 공급은 콘크리트 강도를 향상시키는 것에 반드시 필요한 과정입니다.

또한 빠르게 건조된 콘크리트는 건조 수축과 같은 중대한 결함을 보일 뿐 아니라, 콘크리트의 내마모성을 감소시켜 콘크리트 표면의 균열, 더스팅 발생과 같은 문제점이 발생합니다. 콘크리트의 내구성은 콘크리트의 기체 투과성 및 수분 흡수성 이외에도 많은 요인에 의하여 영향을 받습니다. 일반적으로 기체 투과성 혹은 수분 흡수성은 콘크리트의 모세관이나 공극에 의하여 영향을 받는데, 모세관이나 공극은 물-시멘트 비율에 크게 영향을 받고, 물-시멘트 비율은 양생 기간 동안 콘크리트 내의 수분 함량에 직접적인 영향을 받는다. 더 나아가 시멘트 수화반응의 생성물이 콘크리트 내부의 공극이나 모세관을 메우는 역할을 하기 때문에 콘크리트의 공극율을 감소시키는 역할을 하게 됩니다.
아래 그림은 시멘트 페이스트의 수분 양생 시간에 따른 기체 투과성을 평가한 것입니다. 그림에서 나타난 바와 같이 양생 시간이 길수록 기체 투과성은 감소함을 알 수 있습니다.

양생방법

일반적으로 콘크리트의 양생 방법은 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

￭ 콘크리트의 표면에 방수막을 설치하여 콘크리트 표면으로부터 수분의 손실을 방지하는 방법
￭ 콘크리트 표면에 물을 살퐈는 등, 지속적인 수분 공급으로 수분 손실을 방지하는 방법
￭ 콘크리트 표면의 수분을 유지시키면서 동시에 콘크리트의 온도를 향상시켜 원하는 강도를 얻는 시간을 단축시키는 방법
으로, 보통 프리캐스트 제조에 사용합니다.

방수구조를 이용하는 방법

초기에 주로 이용하던 방법으로 방수실을 제조하여 내부에서 양생되도록 하는 방법으로, 충분히 효율적이고 가격 경쟁력도 있는 방법입니다. 특히 고온의 여름철 날씨에는 방수실을 제조하여 내부에서 양생시키는 동안 충분한 수분을 공급할 수 있습니다. 하지만 콘크리트 기둥과 같이 수직의 콘크리트 면에 대하여는 적용하기 어려운 단점이 있습니다.

방수포를 시용하는 방법

방수포를 사용하는 것은 콘크리트 표면에서 별도 콘크리트의 손상이 없이 수분이 손실되는 것을 억제하는 아주 효과적인 방법입니다. 그러나 방수포 아래쪽에서 수분이 새어 나가는 것을 주의하여 방지하여야 합니다.
방수포는 포장체의 끝단을 완전히 덮을 수 있도록 포장하여야 합니다. 도로 포장과 같이 평펴안 수평면의 경우, 포장체의 끝단보다 조금 더 길게 방수포를 설치하여야 하는데, 적어도 포장체 두께의 두배 이상 멀리까지 방수포를 설치하여야 방수포가 양생체를 완전히 덮을 수 있도록 합니다.
실제 평명에서 작업을 할 경우에는 방수포를 평평하게 펼쳐서 설치해야 시멘트 수화반응에 따른 표면 얼룩이 발생하지 않습니다. 또한 방수포 아래쪽의 콘크리트 표면이 항상 젖은 상태를 유지할 수 있도록 하는 것이 시멘트 수화 반응에 따른 얼룩의 발생을 억제하는 방법입니다. 흙이나 모래, 골재 등으로 방수포의 끝단이나 시트의 연결부에 눌러 주어 바람에 날려가지 않도록 주의하여 콘크리트가 완전히 밀봉될 수 있도록 함으로써 수분 손실이 없도록 합니다.
시멘트 수화 반응에 따른 얼룩의 발생을 고려한다면, 콘크리트 마감 표면이 일정한 색상을 갖도록 하기 위해서 방수포는 항상 깨끗한 상태를 유지하여야 합니다. 또한 목재 등을 이용하여 프레임이나 간이 양생 형틀을 만드는 것은 완전한 밀봉을 유지할 수 있어서 일정한 색상의 콘크리트 표면을 얻을 수 있도록 합니다.
수직면 작업을 위해서는 방수포로 콘크리트를 잘 감싸고 테이프 등으로 연결하여 수분의 손실이 없도록 합니다. 수평면 작업에서와 같이 양생 후에 콘크리트 표면에 얼룩이 발생할 수 있으므로 방수포는 항상 깨끗한 상태를 유지시킵니다.
방수포는 깨끗하고 일정한 색상이어야 하는데, 시공 환경에 따라 적절한 방수포 색상을 선택할 필요가 있습니다. 예를 들어 밝은색 계통의 방수포는 더운 여름철 햇빛을 반사하여 콘크리트를 비교적 시원하게 유지시켜 주지만, 어두운 색 계통의 방수포는 햇빛을 흡수하여 콘크리트 표면 얼룩을 일으키게 되거나, 콘크리트 표면의 온도를 지나치게 높이게 됩니다. 따라서 검은색 계통의 방수포는 더운 여름철에는 피해야 하지만, 추운 겨울철에는 콘크리트의 양생 시간을 단축시키는 등의 장점이 있어 추천할 만합니다.
방수포는 사용하는 동안 찢어지는 등의 파손이 발생하지 않도록 주의하여야 합니다. ASTM C171에 따르면 적정 수준의 콘크리트 강도를 확보하기 위해서 방수포는 최소한 0.01mm 이상이어야 합니다. 그림은 방수포가 구멍이 생겼을때 수분의 손실을 표시한 것입니다.

양생재를 사용하는 방법

양생제는 보통 액체 상태로 이루어져 있어서 콘크리트 표면에 스프레이로 살포한 후에 건조되면서 불투수막을 형성함으로써 콘크리트에서의 수분 손실을 방지합니다. 콘크리트 파막 양생제의 특성 및 용도는 AS 3799에 설명되어 있습니다.
콘크리트 양생제를 사용하는 방법은 신규 콘크리트 혹은 필요에 따라 부분적으로 시공하는 콘크리트에 상당히 효과적으로 작용하고 가격적인 면에서도 적합합니다. 그러나 양생제의 잔유뮬은 후 공정 재료와의 접착력 저하에 큰 영향을 끼치게 되기 때문에 양생제 선택에 세심한 주의를 필요로 합니다.
양생제는 주로 왁스 유화물, 염화고무, 합성 혹은 천연 수지, PVA 유화물 등으로 구분되어지는데, 개별 제품의 효율성은 유화물의 구성 성분과 결합력에 따라 아래 그림에 나타난 바와 같이 다르게 나타납니다. 여기서 PVA 유화물은 상당히 비효율적임을 알 수 있습니다.

신규 콘크리트에 양생제를 사용할 경우에 양생제를 언제 살포하는지는 양생제의 성능 발현에 크게 영향을 끼치게 됩니다. 일반적으로 신규 콘크리트가 시공되고 콘크리트 표면의 자유수가 증발하여 보이지 않게 되는 순간에 양생제를 살포하는 것이 중요합니다. 양생제를 지나치게 빨리 살포하면 양생제가 희석되어 형성된 피막의 두께가 얇아지고, 너무 늦게 살포되면 콘크리트 속으로 침투하게 됩니다.
양생제는 초기 시공 후, 또는 거푸집 제거 후에 콘크리트 표면에서 수분 손실을 억제합니다. 어떠한 경우에도 콘크리트 표면은 양생제가 콘크리트 속으로 침투하지 않도록 콘크리트가 충분히 젖어 있어야 합니다. 양생제의 사용이 콘크리트 수화열에 의한 균열을 방지하는 것은 아닙니다.
양생제는 핸드 스프레이, 자동 스프레이, 붓, 롤러 등으로 작업할 수 있습니다. 사용하고자 하는 양생제에 적합한 도구 혹은 장비을 선택하여야 하며, 일반적으로 양생제 제공 업체에서 추천하는 도구를 사용합니다. 도포 시에는 일정한 도포가 이루어지도록 하여야 하며, 도포량은 4~5㎡/ℓ를 기본으로 도포면의 상태, 기온 및 습도 등에 따라 적절히 조절합니다. 피그먼트가 포함된 양생제는 콘크리트 표면을 고르게 일정 두께로 도포되는데 도움이 될 뿐만 아니라 햇빛을 차단하여 열의 흡수를 억제하는 효과가 있습니다.
양생제 사용에서 가장 중요한 것을 후 공정에 사용하는 재료와의 접착성을 확인하는 것입니다. 따라서 사용된 양생제는 후 공정에 앞서 완전히 제거되었는지를 점검하여야 합니다. 또한 유성의 제품을 사용하는 경우에는 적절한 환기가 이루어질 수 있는지 확인하여 휘발성 용제에 의한 위험을 방지합니다.

콘크리트 내부에 양생재를 혼합하는 방법

일반적으로 내첨 양생제라 불리우는 제품을 콘크리트에 혼합하여 사용하는 방법입니다. 내첨 양생제는 수분의 손실을 방지하여 오랜 양생 기간 동안 콘크리트의 강도 확보 혹은 건조 수축에 따른 균열 발생을 억제합니다. 내첨 양생제의 사용은 특별한 기술이나 사용에 따른 세심한 주의를 필요로 하기 때문에 터널이나 광산과 같이 일반적인 양생 방법을 사용하기에 어려운 환경에서의 양생에 사용하는 방법입니다.

물을 이용하여 양생하는 방법

물에 의한 양생은 콘크리트 표면에 지속적으로 물이 공급될 수 있도록 함으로써 콘크리트를 양생시키는 방법입니다. 이러한 목적으로 사용하는 물은 콘크리트 표면과 5℃ 이상 낮으면 않됩니다. 콘크리트 표면에 차가운 물을 살포하는 것은 콘크리트 표면에서 열에 의한 충격으로 균열을 일으키게 됩니다. 습윤과 건조의 반복 또한 동일한 현상으로 콘크리트 표면의 균열을 일으킬 수 있습니다.

- 물 속에 침적시켜서 양생하는 방법
평평한 형태의 콘크리트는 물 속에 침적시켜서 양생시키는 것이 가능합니다. 콘크리트 포장체의 주위에 댐이나 둑을 쌓고 물을 채워 콘크리트 포장체가 연못 속에 잠긴 것처럼 침적시켜 놓는 것입니다. 이러한 경우에는 댐이나 둑의 누수 혹은 수분의 증발로 인하여 침적된 콘크리트 포장체가 건조한 대기 중에 노출되지 않도록 주의하여야 합니다.
침적은 적절한 댐이나 둑을 만들기에 좋은 재료가 있고, 쉽게 물을 공급할 수 있는 환경에서 후 공정에 전혀 영향을 끼지지 않기 때문에 아주 적절한 방법입니다. 또한 침적은 콘크리트 표면을 일정한 온도로 유지시켜 주는 장점이 있어서, 열에 의한 균열 발생이 없다는 장점이 있습니다.

- 물 분무에 의해 양생하는 방법
더운 여름철 등에 작은 물방울로 구성된 물을 분무하는 것은 콘크리트 표면의 온도를 낮출 수 있는 좋은 양생 방법입니다. 또한 스프링쿨러 등을 이용하여 콘크리트 표면에 지속적으로 물을 분사시키는 것도 유사한 효과를 기대할 수 있으나, 정기적인 작동의 멈춤은 지속적인 수분 공급이라 보기 어려운 점이 있습니다. 스프링쿨러는 지속적으로 물을 공급할 수 있는 환경에서 사용할 수 있는 방법으로 필요에 따라 분사된 물을 다시 회수하여 사용하는 방법을 사용할 수도 있습니다.

- 젖은 천을 이용하여 양생하는 방법
천이나 섬유, 심지어 모래 등과 같은 수분 함유량이 많은 재료를 물에 젖은 채로 콘크리트 표면에 덮어주는 방법입니다. 이러한 방법은 젖은 천이 콘크리트 표면과 고르게 접촉할 수 있도록 하여야 하며, 콘크리트 표면 전체적으로 고르게 덮을 수 있도록 하여야 합니다. 젖은 천으로 덮는 방법은 콘크리트 표면에 특별한 손상이 없이 안전한 양생이 진행되도록 합니다. 젖은 천으로 감싸는 방법은 수직의 콘크리트 면에서도 수분 증발에 대비하여 적절한 수분 공급이 가능한 경우에는 어느 정도는 효과적으로 사용할 수 있습니다.
그러나 젖은 천을 사용하는 방법은 물이나 천의 불순물에 의하여 콘크리트 표면에 얼룩이 발생할 수 있는 위험이 있으므로 주의하여야 합니다. 따라서 천을 사용할 때에는 사용 전에 반드시 세척하여 사용하여야 하고, 경우에 따라서 천의 형태가 콘크리트 표면에 남을 수 있음에 주의하여야 합니다.

개요	양생체	● 양생체가 수평 혹은 수직인지 판단한다 물에 침적시켜 양생시키는 방법과 같이 양생체의 형태에 따라 양생 방법에 제한이 있음. ● 양생체의 두께를 고려한다 두꺼운 콘크리트 기둥이나 댐과 같은 경우 자체 양생을 주로 선택하지만, 표면으로부터의 온도 구배를 고려하여야 함. ●현장 노출 혹은 거푸집 타설인지 판단한다 거푸집 타설의 경우 낮은 압력의 스팀 양생이 효과적임.
개요	작업 환경	● 양생 위치 작업장의 위치가 물 공급이 어려울 경우에는 물에 의한 양생 방법은 제한됨. ● 양생 날씨 기온이 30℃ 이상이거나 10℃ 이하일 경우에는 세심한 주의가 필요함. ● 바람에 노출 정도 건조수축균열에 대비하여야 하며, 스프링쿨러 혹은 방수포 등을 사용할 때에는 별도의 주의를 필요로 함.
불투수막을 이용한 양생방법	방수구조를 이용하는 방법	● 일회 작업과 반복 스케줄에 영향을 미치는 인자가 무엇인지 확인
		● 비교적 추운 날씨에 양생시키는지 확인하여 단열의 필요성을 검토
		● 일정한 콘크리트 색상이 요구되는지 검토하여, 시멘트 수화 반응에 따른 얼룩 발생을 방지하기 위하여 일정한 노출 시간을 갖도록 함.
	방수포를 이용하는 방법	● 현장 작업에 미치는 요인을 검토 ● 안전에 대한 고려 사항 방수포는 일반적으로 수직 작업과 같은 경우 위험을 야기할 수 있음. ● 기온에 따라 방수포의 색상을 선택 ● 방수포 아래쪽으로 수분이 새어 나지가지 않도록 밀봉이 가능한지 여부 ● 일정한 콘크리트 색상이 요구되는지, 필요한 경우에는 방수포를 평평하게 펼쳐서 양생 후에 얼룩이 생기지 않도록 함.
	양생제를 이용하는 방법	● 양생제 제조 업체의 추천 사항을 검토하는 것이 작업성과 성능 면에서 효과적임. ● 콘크리트 표면의 상태를 검토하여 필요에 따라 사용량을 증가시킴. ● 일정한 도포가 가능한지 검토하여 일정한 피막이 형성되도록 함. ● 날씨에 따라 필요하면 피그먼트가 함유된 양생제를 사용하도록 함. ● 후 공정 재료를 검토하여, 양생제 잔유물이 후 공정 재료에 영향을 미치는지 판단함. ● 안전성을 검토함. 특히 유성 제품의 경우 독성이 있을 수 있어 작업자의 세심한 주의가 필요함.
물을 이용한 양생방법	물에 침적	● 현장 작업이 가능한지 판단함. ● 둑을 만들 수 있는 재료 공급이 가능한지 판단함. ● 더운 날씨인지 판단하여, 일정한 콘크리트 표면 색상을 얻기 위해서는 적합함. ● 콘크리트 색상이 중요한 경우, 둑의 재료에 따라서 콘크리트 색상이 변할 수 있음을 고려함.
	물의 분무	● 현장 작업이 가능한지 판단함. ● 적절한 물의 지속적인 공급이 가능한지 판단함. ● 필요에 따라 물의 배수도 가능한지 판단함. ● 적절한 분무 시간과 분무량을 판단함. ● 연속적인 분무 여부를 판단하여, 주기적인 분무가 영향을 미치는지 검토함. ● 바람의 세기와 양을 확인하여 연속적인 분무가 가능한지 검토함.
	젖은 천을 이용한 양생방법	● 현장 작업이 가능한지 판단함. ● 양생시키고자 하는 표면을 완전히 덮을 수 있는지 검토함. ● 바람의 세기 및 양을 검토. 방수포를 사용하는 것에 비하여 젖은 천을 사용하는 것이 유리한 경우가 있음. ● 일정한 콘크리트 색상이 요구되는지 검토함. 일례로 모래는 클래이 함량이 낮아야 하고, 젖은 천이나 물에 불순물이 없도록 유의하여야 함. ● 모래를 사용할 경우, 공급과 제거에 문제가 없는지 검토함. ● 젖은 천이 항상 젖은 상태를 유지할 수 있는지 검토함. 젖음과 건조의 반복은 피해야 함.

마릭스 피막양생제 품질 비교

2010년 9월 일본 건축학회 학술 강연 개요집에서 발표된 일본에서 시판 중인 각종 피막 양생제의 보수 효과에 대한 평가 결과를 살펴보면, 마릭스에서 제공하는 유성 피막 양생제인 MRX-S20 시리즈와 동일한 PVC 성분의 피막 양생제와, 수성 피막 양생제인 MRX-W20 시리즈와 동일한 파라핀 왁스 에멀젼계 피막 양생제가 우수한 보수 효과가 있는 것으로 판명되었습니다.

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정밀 화학을 기반으로 건축에서 토목까지