노출 콘크리트 하자사례 및 대책

1. 노출 콘크리트 하자사례 및 대책 보고자 : 과장 길 문 석

2. 목 차 • 서 언 • 노출콘크리트 보수공법 • 노출콘크리트 결함 종류 • 하자사례 • 노출콘크리트 하자 저감 방법 • 노출콘크리트 현장 감리 중점 방법

3. 서 언 • 노출콘크리트란 철근콘크리트 구조물을 시공한 후 콘크리트 표면에 마감재료를 따로 시공하지 않고 콘크리트 자체의 색상 및 질감으로 콘크리트 표면을 마감하는 기술로서 골조공사 이면서 마감공사를 병행하는 공법이다. • 이러한, 노출콘크리트는 설계자에 있어서는 예술성을, 시공자에 있어서는 철근콘크리트 공사의 종합기술성을, 발주자에 있어서는 유지관리 편리성을 부여한다. • 따라서, 노출콘크리트는 철근콘크리트 공사기술의 집대성으로 매우 높은 기술 축적이 필요한 공법이며 그 계획 및 시공에 있어서는 일반 철근콘크리트 공사와 달리 유의할 점이 많이 있다. • 또한, 노출콘크리트 공사 성패는 사용재료 선택뿐만 아니라 콘크리트 배합 및 제조방법, 운반, 타설, 다짐, 양생에 크게 좌우되므로 시공자,감리자는 노출콘크리트 공사에 있어 마감공사를 실시한다는 자세로 임해야 한다

4. 노출 콘크리트 면 보수 공법 • 노출 콘크리트는 최근 들어 유행의 물결을 타고 있는 느낌이다. 시공 기술도 크게 발전되어 최근에는 일찌기 노출 콘크리트 건축물이 많이 지어진 나라들 수준에 못지 않은 노출 콘크리트건축물이 국내에서도 생겨나고 있으며, 기술적으로도 많은 연구가 계속되고 있다. • 일반적으로 무결점 상태의 완벽한 노출 콘크리트 건축물을 시공하는 것은 극히 어렵다. 노출 콘크리트 표면에 결함이 생길 경우, 보수 부분은 반드시 미관상 자연스러움을 요하며 • 그리고 보수 재료는 부착강도, 내구성, 내충격성 및 시공 후 균열의 발생 여부 등을 고려하여야 한다. 콘크리트와 전혀 다른 이질 재료로 보수할 경우 변색의 위험이 있으며 접착성이 떨어질 경우 들뜸 현상 등이 발생할 우려가 있다. 따라서 국내외의 건자재 시험연구소에서 검사한 검증된 자재를 사용하여야 한다. • 최근, 노출 콘크리트 보수 기술이 발전함에 따라 보수만 하게 되면 모든 것이 해결되는 듯한 인식을 갖고 있는 경우가 있는데, 지나친 보수는 역효과를 보게 된다는 점에 유의하여야 한다. • 보수를 하지 않은 듯한 보수가 가장 잘된 보수라 할 것이며, 보수를 하기 전에 품질 기준 및 보수 범위를 확실히 설정하는 것이 중요하다.

5. 노출콘크리트 면 결함의 종류 노출 콘크리트는 바이브레이타의 사용 미숙, 거푸집 제작의 미숙, 보강.보양 불충분, 또는 거푸집 청소 및 관리의 소홀 등 여러 가지 원인으로 인하여 면 오염, 골재 분리, 모서리각의 탈락 등 다양한 형태의 결함이 발생된다. 결함을 최소화한 노출 콘크리트 건축물을 완성하기 위해서는 설계 단계에서부터 콘크리트의 조합, 철근, 거푸집 공사, 콘크리트의 제조, 운반, 타설, 양생 등 전반적인 관리를 신중히 하지 않으면 안된다. 이것 중 어느 하나라도 소홀히 하면 결함 부위는 반드시 발생하게 되는 것이다.

6. 발생부위 발생빈도 (단위 : %) 이와 같이 노출 콘크리트 시공 후에는 대부분 결함이 발생한다. 면 오염, 골재 분리, 모서리각 탈락 같은 경우는 어찌 보면 필연적으로 발생하는 결함이라 할 수 있다. 따라서 노출 콘크리트 보수는 노출 콘크리트 시공상 반드시 필요한 공정이라 할 수 있다. 시공에 관련된 관계자들은 이상과 같은 결함을 사전에 예방하도록 모든 조처를 취해야 할 것이며 노출콘크리트 마감처리에 따르는 적절한 예산 책정 및 기준 등을 사전에 고려하여 시공에 임해야 할 것이다.

7. ※ 공사별 결함부위의 발생빈도

8. 노출콘크리트 면 보수공법의 종류

9. 균열의 발생을 방지하기 위하여 수축성이 없는 배합재료를 사용할 것. 보수부위의 탈락을 방지하기 위하여 보수재료는 접착성이 좋은 재료를 사용할 것. 변색이 없는 높은 내후성의 재료를 선택할 것. 보수재료의 강도는 콘크리트 모체와 동일하거나 또는 그 이상일 것. 보수 재료의 요구성능 1 2 3 4

10. 시공 의뢰 현장 답사 및 품질기준 설정 샘플 시공 견 적 공사 결정 후 착공 시공 및 확인 발수제 도포 및 최종마무리 노출콘크리트 면 보수 공법 NRS공법은 노출 콘크리트 본래의 내츄럴한 이미지를 연출하는 기술로, 특허출원 (제 2001-0069825호 : 메이크업층을 이용한 노출 콘크리트 보수 공법) 완료한 공법이다. 노출 콘크리트 보수 기술이 발달된 일본에서 검증된 보수 공법으로, 보수에 사용되는 재료는 콘크리트와 동일한 무기질계의 재료로서, 변색의 위험이 없으며 반영구적인 내구성을 갖추고 있다.(표1-3 참조) NRS공법은 기존 타설면과 보수면과의 위화감을 최대한 줄여 노출 콘크리트 건축물 본래의 자연스러운(natural) 느낌을 연출(produce)하여 건축물의 완성도를 높일 수 있는 공법이다. ※ 보수 공사 절차

11. 1 샌딩 작업으로 오염을 제거 2 에어건으로 먼지 및 불순물 제거 3 기존의 면과 같은 색상의 특수 시멘트 혼합비율 조절 4 5 샌딩 작업 후 먼지 및 불순물 제거 6 면 상태에 따라 2차 표면 작업 7 샌딩 작업 후 먼지 및 불순물 제거 8 특수 시멘트를 혼화제와 배합, 스프레이건으로 도포 9 사포 작업 후 먼지 및 불순물 제거 10 메이크업으로 마감 ※ 보수 공사 절차 혼합 조절된 특수 시멘트를 혼화제와 배합하여 1차 하지 작업

12. 철원 종합 문화 복지센터 수공간 옹벽 벽체부

14. 샌딩작업 샌딩작업 샌딩작업 부적절한 콘메우기 부적절한 콘메우기 부적절한 콘메우기 보수 중 상태 보수 중 상태 보수 중 상태 색차시공 색차시공 색차시공 바탕정리완료 바탕정리완료 바탕정리완료 바탕정리중 바탕정리중 바탕정리중 보수시공 완료 보수시공 완료 보수시공 완료 보수시공 완료 보수시공 완료 보수시공 완료 샌딩작업 부적절한 콘메우기 보수 중 상태 색차시공 바탕정리완료 바탕정리중 보수시공 완료 보수시공 완료

15. 기타 하자사례

17. 색채균일성 균열발생 억제성능 충진성능 재료분리 저항 성능 내구성능 노출콘크리트 하자 저감 방안 콘크리사용재료 배합설계 및 제조방법 거푸집 및 박리제 타설 방법 경화 중 콘크리트상태 노출콘크리트요구성능 양질 골재 사용 슬럼프값 낮추고 단위수량저감 AE감수제 사용 단위수량저감 팽창제 사용 수축저감 규정된 콘크리트슬럼프준수 감수제에 의한 슬럼프로스방지 골재 폐색방지(작은치수) 레이턴스,블리딩 발생저감 골재분리방지(잔골재율증가) W/C낮추고 고강도 CON’C제조 공기량 확보로 동결융해 저항성확보 염소이온 총량 규제

18. 노출콘크리트 사용재료 동일회사의 시멘트(포틀) 사용 바람직 Al2O3(알루민산)나 MgO(산화마그네슘) 성분율에 따라 이색 가능 시멘트 골 재 골재 분리 및 충진불량에 기인한 허니컴을 방지 25mm 골재보다는 19mm 또는 13mm를 사용 레미콘 수급 문제 및 제조단가 향상을 초래 다짐이 충실히 수행된다면 25mm 골재를 사용 잔골재율 확인 및 산지 및 색상 확인 필요 물 상수도 사용 지하수,하천수,슬러지수 경우 : 시험성적서 검사 혼화제,혼화재 혼화제 : 주로 암감색이 많아 매우 짙으나 희석 하여 사용 노출콘크리트 색체에 영향없음 혼화재 : 경제성,내구성향상, 혼합율에 따라 노출 콘크리트 색채 영향 미침,상호협의,시험시공실시

19. 노출콘크리트 사용자재 18m/m 코팅합판 1회사용을 규정 조건 적으로 1회를 규정할 것이 아니라 노출콘크리트 품질에 영향을 주지 않는다면 노출콘크리트의 품질, 사용 횟수, 시공정밀도, 구조물의 모양에 따라서 합리적으로 합판선정 및 합판 사용 횟수를 정할 필요가 있다.  거푸집 콘마감재

20. 실란계 유성 Type 실란/실록산계 실리콘계 침투성 발수제 실란계 수성 Type 실록산계 노출 콘크리트면 표면마감재 비실리콘계 침투성 발수제 실리코네이트계 아크릴 수지 혼합수지계 도막형 발수제 폴리우레탄 수지 불소수지 실리콘 아크릴수지 노출콘크리트 사용자재 표면마감재

21. 노출콘크리트 배합설계 콘크리트 배합은 소요 강도, 내구성, 수밀성, 균열저항성, 철근 또는 강재를 보호하는 성능 및 작업에 적합한 워커빌리티를 갖는 범위 내에서 단위수량을 될 수 있는 대로 최소로 하고 굵은골재량을 최대로 하는 (잔골재율을 낮춤)것이 바람직하다. 

22. 노출콘크리트 시공계획 -시공 조건 및 문제점 파악 시공조건 파악에서는 우선 설계도면이나 시방서에 수치로 표기할 수 없는 콘크리트의 색상, 노출콘크리트의 품질이나 면의 질감, 줄눈의 규격과 간격, 합판크기와 모듈(MODULE), 폼타이와 콘의 배열 등에 대한 기준설정을 실시  -Mock-Up 실험에 의한 문제점 검토 항목   ① 재료 : 시멘트 색상, 골재 크기, 물, 혼화제 등   ② 품질 : 설계기준강도, 슬럼프, 공기량, 염분 혼입량 등   ③ 거푸집 : 거푸집 자재, 표면처리상태, 코너주위 처리상태, 각종 줄눈 상태,콘 주위 상태, Open-box (각종 창문, 전기설비, 소화전) 주위상태 ④ 마감 : 표면 품질상태, 콘크리트 색상, 표면 코팅재 선정   ⑤ 기타 : 철근 피복상태, 콘크리트 타설 방법, 진동기 사용방법,양생 방법, 탈형 방법, 보양 방법,  시공하자시 보수공법선정 등 상기 모든 것을 검토한다.

23. 노출콘크리트 현장감리중점항목

25. 이상 보고를 마치겠습니다. 감 사 합 니 다. 안도 타다오의 빛의 교회