2020-06-03 Wed
 
우중 콘크리트
2020-05-06 10:08 26

서언

예전에는 일기예보가 잘 맞지 않아 「일기를 중계방송하는 것인가?」라고 비아냥대던 때도 있었다. 그러나, 최근에는 슈퍼컴퓨터 등을 활용하여 매우 정확하게 예보가 적중함으로써 건설공사에 효과적으로 활용하고 있다. 따라서 건설현장에서는 일기예보를 검토하여 콘크리트 타설 여부를 결정하는 것이 기본으로 되고 있다.
그러나 콘크리트 타설중 예기치 않게 갑자기 비가 내리는 경우, 보슬비와 같이 소량이 내리므로 시공 담당자가 공기단축 등의 필요에 의해 타설을 강행하도록 하는 경우는 감리자 혹은 언론사 등에 의해 부실공사의 우려가 제기되어 문제시 되는 사례가 있다. 그러므로 금번회에서는 우중 콘크리트와 관련한 제반사항에 대하여 기술해 본다.


비의 종류 및 구분

일반적으로 비(雨)란 대기 중의 수증기가 지름 0.2 mm 이상의 물방울이 되어 떨어지는 것을 말하는데, 0.5 mm 이상의 강수를 비(Rain), 0.5 mm 이하의 강수를 이슬비(Drizzle)라 부른다, 비는 내리는 형태, 계절, 지역에 따라 여러 가지로 나눌 수 있다. 즉, 오랫동안 내렸다 그쳤다 하면서 계속되는 장마, 단시간에 많은 비가 내리는 호우(豪雨), 그것도 어느 곳에 집중될 경우는 집중호우라고 한다. 또한, 여름철 국지적으로 단시간에 굵은 빗물을  동반하는 소나기, 번개와 천둥을 동반하는 뇌우(雷雨), 세찬 바람을 동반하며 내리는 비를 폭풍우라 한다.
기타 재미있는 우리나라의 비의 종류로 안개보다 조금 굵고 이슬비보다 조금 가는 비를 「는개」, 먼지나 일지 않을 정도로 조금 오다 마는 비를 「먼지잼」, 볕이 난 날 잠깐 뿌리는 「여우비」, 한꺼번에 쏟아지는 「모다기비」, 집중호우로 빗줄기가 발처럼 보이는 「발비」, 굵직하고 거세게 퍼붓는 「작달비」, 모내기할 무렵 내리는 「목비」 등이 있다.
콘크리트 공사에 영향을 미치는 비의 강도로서는 단위 시간당 우량이나 하루 동안의 우량이 있는데, 1일 우량 5 mm 미만은 극히 약한 비, 5~20 mm 는 약한 비, 20~50 mm 는 보통 비, 50~80 mm 는 강한 비, 100 mm 이상은 특히 강한 비로 분류될 수 있다.


비가 콘크리트에 미치는 영향

기본적으로 비가 오는 경우 콘크리트 타설은 콘크리트의 품질, 작업원의 건강·안전사고 및 작업용 기기의 작동 등에 악영향을 미칠 수 있기 때문에 금지되어야 한다. 그러나 공정이 늦어졌다거나, 일기예보가 틀려 비가 오는 경우, 안개비 및 보슬비와 같이 영향이 크지 않은 경우 및 기타 특별한 상황인 경우에는 한중 콘크리트, 서중 콘크리트, 수중 콘크리트 등과 같은 개념으로 특별한 대책을 마련하고 우중 콘크리트를 시공하게 된다.
그렇다면 비가 오는 경우 콘크리트에는 어떤 영향이 미칠 수 있는가를 고찰하면 그림 1과 같다.


강우에 따르는 대책

우중 콘크리트와 관련하여 콘크리트 표준시방서의 일반 콘크리트인 경우는 타설을 중단해야 하는 강우량에 관한 기준을 명확히 제시하고 있지 않다. 단, 2009년에 개정된 콘크리트 표준시방서 제23장 「댐 콘크리트」에서는 콘크리트의 경우 강우량이 4 mm/h 이상, 롤러 다짐용 콘크리트에서는 2 mm/h 이상에서는 타설을 중단해야 하는 것으로 제시하고 있었다.
또한, 현재 국가건설기준센터 KCS 54 60 10 : 2018 「롤러 다짐 콘크리트댐 콘크리트 타설 및 축조공」에서는 “댐 콘크리트의 품질에 악영향을 끼칠 것 같은 강우 시에는 댐 콘크리트의 타설을 실시해서는 안된다. 또한, 작업 중의 강우에 의해 어쩔 수 없이 타설을 중지하는 경우에는 타설이 중단된 단면은 수평타설 이음매에 준한 처리를 해야 한다”고 규정하고 있다. 또한, “강우 시에 댐 콘크리트를 타설할 경우, 강우가 혼입하여 물-결합재비를 변화시키거나 모르타르를 유출시키는 등 품질에 악영향을 미치기 때문에 강우가 심한 경우에는 타설을 피해야 한다”고 규정하고 있다. 이 외의 특수 콘크리트인 경우에도 강우에 대한 별도의 규정을 정하고 있지는 않는다.
그러면 시간당 4 mm 정도 내리는 강우의 경우가 콘크리트의 품질에 미치는 영향을 고찰해 본다. 즉, 레미콘의 운반 시간을 90분으로 가정하고, 에지테이터 트럭 콘크리트 투입구(0.97×0.87 m) 및 펌프카 콘크리트 투입호퍼(1.28×0.95 m)를 대략 1m2로 가정하면 (그림 2를 참조) 강우에 따른 물 첨가량은 ()으로서 결국 레미콘 1 ㎥당 1ℓ(1kg)의 물이 첨가되는 결과이다. 이는 단위 시멘트 300 kg/㎥ 단위 수량 180 kg/㎥ 라고 가정하면 w/c 60 %에 약 0.3 % 증가에 해당한다. 따라서 국내 모 연구기관의 연구결과에 따르면 소량의 강우는 품질에 큰 영향이 없으므로 6 mm/h 이하라면 별다른 문제가 없는 것으로 보고하고도 있다.
그러나 소량의 강우라도 품질에 영향이 전혀 없는 것은 아니므로 다음과 같은 여러 대책 중 상황에 맞는 것을 적절히 적용해 준다.


(1) 레미콘 제조
일기예보에 따라 강우의 정도를 고려하여 w/c를 낮게하고, 슬럼프를 작게하며, AE 공기량을 증가시키고, 필요에 따라 증점제 등을 혼입시켜 준다.


(2) 콘크리트 타설
콘크리트 타설 중 비가 올 경우는 빗물이 에지테이터 트럭 안이나 펌프카의 호퍼안으로 들어가지 않도록 뚜껑이나 빗물 유입 방지장치를 설치하고, 콘크리트 타설 장소에는 천막, 양생상옥 등으로 비가림을 설치한다. 만약 갑자기 소나기 등의 집중호우가 발생하면 일시 타설을 중지하고 타설된 콘크리트 표면을 비닐 등 불투수성 재료로 즉시 덮도록 하여 시멘트 입자의 표면유실을 방지하고, 빗물이 고인 곳은 한곳으로 집수하여 배수하거나 스펀지 등으로 흡수시켜 제거한다. 또한, 소나기가 지나가고 나서 작업을 재개할 때에는 유실된 부분에 시멘트 페이스트 풀칠, 시멘트 뿌림 등으로 보강하고, 신·구 콘크리트 양부분에 걸쳐 바이브레이터로 잘 다져 콜드죠인트가 발생하지 않도록 하면서 타설을 재개 한다.


(3) 콘크리트 타설 완료 후 
종결시간 이전의 경우 콘크리트 타설이 완료된 면에 빗방울에 계속적으로 노출되게 되면 빗물에 의해 시멘트 페이스트 및 시멘트 입자가 유실되게 되어 표면이 모래만 남는 등 거칠게 된다. 따라서 이 경우는 위에서 언급한 불투수성 재료로 덮어주어야 한다. 만약 덮어주지 않아 표면에 씻김이 발생되어 있다면 씻긴 취약부분을 와이어 브러쉬, 고압 살수 등으로 제거하고 시멘트 페이스트 및 양질의 시멘트 모르타르로 보수해준다. 단, 종결시간 이후의 비는 오히려 수분 증발을 방지하여 콘크리트의 균열을 방지하고, 양생효과로 강도를 증진시키는 양호한 효과를 나타낸다.

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