작성일 : 2025.02.05 02:26 수정일 : 2025.02.05 02:32
서언
이전 강좌에서는 시공결함으로 의도하지 않은 곳에 발생하는 콜드 조인트에 대하여 기술하였다. 그러나 콜드 조인트도 아니면서 교과서에도 없는 희한한 시공상 결함으로 발생하는 줄눈이 있다. 임의로 필자가 이름 붙인 명칭으로는 「타설결함(재료분리) 줄눈」인데, 실무에서 아주 드물게라도 발생하는 사례가 있어 이번 강좌에서는 그에 대한 상황을 소개함으로써 재발 방지를 기대해 본다.
발생 및 정의
행위 면에서 펌프카에 의한 콘크리트 타설 작업은 최초 ‘점’에서 출발하여 ‘선’을 만든 다음 이것을 연결하여 ‘면’과 ‘입체’로 만드는 것이다. 따라서 긴 흙막이 벽 등인 경우는 일정한 높이로 긴 선에서 면 및 입체에 해당하는 한 층을 타설한 다음, 동일한 방법으로 또 다른 입체의 다음 층을 타설하는 것이다. 그런데 이때 상부층 타설 콘크리트는 하층의 콘크리트가 소성상태로 변하기 전인 액체상태일 때 타설하고 바이브레이터로 잘 다져서 일체화시켜주어야만 한다.
이때 전제조건은 지나치게 유동성을 발휘하여 굵은골재 부분과 시멘트 모르타르 또는 페이스트 부분이 재료분리 되지 않도록 하여야 함은 기본이다. 특히, 배합설계가 잘못되었거나, 적절히 배합설계 된 콘크리트라고 해도 여기에 가수가 된 조건이라면 전 기술강좌 202회의 재료분리에서 설명한 ‘굵은골재의 분리’ 및 ‘시멘트 페이스트 및 물의 분리’가 이루어 지면서 상하 타설층 간에 줄눈이 생기는 것이다. 이것은 콜드 조인트를 발생시키지 않을 시간임에도 불구하고 타설 면에 층이 생기게 되는 상황인데, 더욱이 바이브레이터에 의한 다짐이 충분히 이루어지지 않았다면 이어 붓기 면은 콜드 조인트와 같은 양상으로 시공결함 층을 만들게 된다. 이와같은 경우를 콜드 조인트와 달리 「타설결함(재료분리) 조인트」라고 할 수 있다.
고유동 콘크리트의 사례
<사진 3>은 고유동 콘크리트 시공과정에서 발생한 「타설결함(재료분리) 줄눈」 모습이다. 즉, <사진 1>을 보면 채취한 시료에서 우선 육안으로도 굵은골재가 중앙에 노출되어 굵은골재와 모르타르 간의 점성부족으로 재료분리가 발생한 것을 볼 수 있다(이유는 SP제 과다사용 등임). 사진 2의 슬럼프 플로 시험에서도 슬럼프 플로 값의 경우는 구입자가 주문한 600±100mm를 만족하여 시공자는 별문제 없이 타설을 진행한 것이었다. 그러나, 중요한 것은 <사진 2>에서 중앙부에는 굵은골재 만이 모여있고, 가장자리는 시멘트 페이스트가 점성을 잃고 유출되어있다. 재료분리 라는 것을 즉시 알 수 있었을 것임에도 불구하고 정량적인 수치의 규정도 없고, 생산자며 시공자와 감리자 누구도 재료분리를 인식하지 못하고 그대로 타설하여 구조체에 <사진 3>과 같은 콜드 조인트와 다른 「타설결함(재료분리) 줄눈」을 만들게 된 것이다.
따라서 고유동 콘크리트인 경우는 전 기술강좌 제 245회(연구의 이삭줍기)에서 설명한 것처럼 슬럼프 플로치를 슬럼프치로 나누어 2.5 이하가 되게 관리하도록 제안한 바 있다. 즉, 재료분리를 일으킨 콘크리트는 주변에 시멘트 페이스트가 유출되어 슬럼프 플로는 크게 되고, 중앙부에는 굵은골재가 쌓여 슬럼프는 작아지므로 결국 재료분리 평가정수(EIS)는 커지게 된다. 반대로 재료분리를 일으키지 않은 콘크리트는 점성으로 플로는 작고 슬럼프는 크므로 EIS는 작아지게 되는 것이다. 결국, 고유동 콘크리트의 재료분리는 EIS가 2.5 이하가 되도록 정량적으로 관리하면 간단하게 해결될 것을, 이것을 규정하거나 활용하지 않음에 따라 발생한 결함인 것이다.
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<사진 1> 채취한 고유동 콘크리트의 시료
<사진 2> 고유동 콘크리트의 슬럼프 플로
<사진 3> 구조체의 타설결함(재료분리) 줄눈
일반 콘크리트의 사례
<사진 4>는 아파트의 지하 흙막이 벽의 콘크리트를 타설 후 「타설결함(재료분리) 줄눈」을 보수한 모습이다. 거푸집 크기를 참고하여 전체 규모를 유추해 보면 대단히 높고, 긴 옹벽인데, 매 콘크리트 타설 층이 보수되어 있는 것을 보면 타설 층이 높아 타설 층 간이 잘 다져지지 않았을 것이 예상되고, 또한 수평적 타설 모습을 보면 일반적인 설계 슬럼프 150mm보다는 훨씬 크지 않았을까 하는 예상이 된다.
결국, 설계된 슬럼프보다 유동성을 높여 주문하지는 않았다면 시공과정의 가수를 의심하지 않을 수 없다. 그렇게 되면 정상적으로 배합된 콘크리트일지라도 재료분리가 발생하여 결국은 콜드 조인트가 아닌 「타설결함(재료분리) 줄눈」이 되어 이곳으로 물이 새는 방수문제를 해결하기 위해 결함 층을 보수한 것으로 사료 된다.
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<사진 4> 구조체의 타설결함(재료분리) 줄눈보수
결언
콜드 조인트는 의도하지 않게 이어 치기 한계 시간(초결시간)을 초과하고 다짐이 부족할 때 발생하는 시공결함이다. 그러나 초결시간 이전에 타설 층간의 재료분리 및 다짐 불량으로 교과서에도 없는 「타설결함(재료분리) 줄눈」이 우리나라에서는 가끔 발생하고 있으니 문제이다. 따라서 고유동 콘크리트인 경우는 배합설계과정에서 점성을 콘트롤 하여 재료분리가 발생하지 않도록 해주어야만 한다. 또한, 일반 콘크리트인 경우는 재료분리 없는 배합설계는 기본이고, 레미콘 가수 금지 및 가수를 하지 않아도 손쉽게 타설 될 수 있는 고유동성 설계 및 상하 타설 층간 다짐 철저 등 콘크리트의 배합설계 및 시공과정에 더 철저를 기할 필요가 있다. “끝”
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