서언
콘크리트는 시멘트의 수화반응에 의하여 강도가 발현되는 재료이다. 따라서 모든 화학변화가 그러하듯이 콘크리트의 수화반응도 온도의 영향을 받는데, 이번 강좌에서는 한냉기, 한중기, 서중기와 같은 외기온 조건 하에서의 강도 발현과 관련한 과·부족의 보정문제에 대하여 알아보도록 한다.

한냉기·한중 콘크리트
저온조건에서의 콘크리트 강도지연발현 및 저하문제는 콘크리트 표준시방서 중 KCS 14 20 10(일반 콘크리트)에 표 1과 같이 호칭강도에 기온보정 강도를 고려 하도록 제시하고 있다. 
즉, 타설 레미콘을 사용 결합재 종류 및 재령별로 구분한 다음 콘크리트 타설 일로부터 재령까지의 예상 평균기온의 범위(℃)를 구하여 표의 하단에 있는 기온에 따른 보정값  (MPa)을 구하여 더해주면 된다. 
일례로 보통포틀랜드 시멘트를 사용하고, 재령을 28일로 하며 콘크리트 타설 일로부터 28일간 예상 평균기온이 10℃라고 하면 3 MPa가 기온에 따른 보정 값이 된다. 
따라서 이와 같은경우 설계된 품질기준강도가 30 MPa라고 하면 주문하고자 하는 레미콘의 호칭강도는 시방서에  (MPa) 임으로 주문하는 호칭강도는 30+3=33으로 33 MPa가 되는 것이다.

서중 콘크리트

이번에는 동일한 시멘트 및 재령에 콘크리트 타설 일로부터 28일간 평균기온이 30℃라고 하면 어떻게 될까? 표 1에서는 0이 된다. 즉, 표준온도가 20±2℃이므로 이 표에는 18℃이하를 기온보정하고 있고, 그 이상인 값은 0이 된다. 일반 상식대로라고 하면 28일간 평균기온이 22℃ 이상부터는 그림 2에서 거꾸로 감해주는 마이너스 기온보정(역보정)이 되어 져야만 한다. 즉, 콘크리트 타설 일로부터 28일간 평균기온이 10℃일 때 +3 MPa라면 콘크리트 타설 일로부터 28일간 평균기온이 30℃라면 –3 MPa라고 하는 기온의 역보정을 실시하여 품질기준강도가 30 MPa라고 하면 주문하고자 하는 레미콘의 호칭강도는 30-3=27로 27 MPa가 되어야만 한다. 그러나 이 경우는 그림 1의 「강도의 역전현상」으로 말미암아 양생온도가 높아지면 1일과 같은 초기 재령에서는 수화율이 높아 강도가 크게 나타나지만, 28일과 같은 후기 재령으로 가면 오히려 강도가 낮아진다(한국 콘크리트학회 최신 콘크리트 공학 참조).

이와 같은 원인에 대하여 문헌에서는 ‘온도가 높으면 시멘트의 응결이 빨라져 시멘트 표면만이 경화하고 내부의 수화반응이 방해받기 때문’이라고 설명하고 있다. 이와 같은 내용의 이해를 돕기 위해 강의를 듣는 학생들에게 필자는 콩을 볶는 상황을 예로 들어 설명해 준다. 즉, 낮은 온도에서부터 시작하여 서서히 저어주면서 콩을 볶으면 전체적으로 잘 익어 맛있는 콩이 되지만, 처음부터 너무 센 불로 볶기 시작하면 표면이 빨리 익기는 하지만 결국은 불에 타게 되고, 이렇게 불에 탄 탄화층 때문에 내부는 열이 잘 전달되지 않아 날콩으로 남아있는 것과 같은 원리라고 설명해 주곤 한다.
결국 일 평균기온이 25℃ 이상이 되는 여름철의 경우, 제조된 레미콘이 35℃를 넘는 경우도 있는데, 대부분 기술자들은 콘크리트 강도가 잘 나올 것으로 기대한다. 그러나 실상은 그렇지 않은 것이 문제이다. 2022년 1월 11일 광주의 00 아파트 붕괴 사고의 경우도 겨울철의 경우는 낮은 외기온이라 강도가 작은 것이 수긍이 가는 상황이지만, 여름철 타설 콘크리트가 강도가 잘 안 나오는 것이 이상하다고 의아해하는 사고조사위원회의 위원분 말을 들은 바 있다.결국, 강도의 역전현상을 이해할 필요가 있는 것이다. 
따라서, 우리나라의 경우는 그림 2의 오른쪽편 점선으로 된 3방향 중에서 기온의 역 보정은 하지 않고, 현재는 무보정으로 하고 있다. 물론 일본의 경우도 2019년 이전까지는 그래왔었다. 그러나, 2019년에 개정된 「서중 콘크리트 시공지침·동 해설」에서는 표 2와 같이 역보정도, 무보정도 아닌 결합재 종류에 따라 저온 조건의 기온보정 강도처럼 0~6 MPa를 플러스하는 정보정을 하도록 규정하고 있는 것이다. 
그러면, 과연 우리나라의 입장은 어떠한가? 여름철 콘크리트의 품질 저하 문제를 해결하기 위하여는 이와 같은 강도의 역전현상에 대하여 심도 있게 고려해볼 필요가 있다. 즉, 필자는 현행의 무보정보다는 그림 1의 연구결과를 참고하여 정보정으로 고온 기온의 영향을 보정 해 주어야만 품질 저하 문제를 해결해 주지 않을까 생각한다.