Transcript 노출 콘크리트 하자사례 및 대책 보고자 : 과장 길 문 석

노출 콘크리트 하자사례 및 대책
보고자 : 과장 길 문 석
목
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
차
서언
노출콘크리트
노출콘크리트
하자사례
노출콘크리트
노출콘크리트
보수공법
결함 종류
하자 저감 방법
현장 감리 중점 방법
서언
노출콘크리트란 철근콘크리트 구조물을 시공한 후 콘크리트 표
면에 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 있어서
는 유지관리 편리성을 부여한다.
 따라서, 노출콘크리트는 철근콘크리트 공사기술의 집대성으로
매우 높은 기술 축적이 필요한 공법이며 그 계획 및 시공에 있어
서는 일반 철근콘크리트 공사와 달리 유의할 점이 많이 있다.
 또한, 노출콘크리트 공사 성패는 사용재료 선택뿐만 아니라 콘
크리트 배합 및 제조방법, 운반, 타설, 다짐, 양생에 크게 좌우되
므로 시공자,감리자는 노출콘크리트 공사에 있어 마감공사를 실
시한다는 자세로 임해야 한다

노출 콘크리트 면 보수 공법





노출 콘크리트는 최근 들어 유행의 물결을 타고 있는 느낌이다. 시
공 기술도 크게 발전되어 최근에는 일찌기 노출 콘크리트 건축물이
많이 지어진 나라들 수준에 못지 않은 노출 콘크리트건축물이 국내
에서도 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 부
분은 반드시 미관상 자연스러움을 요하며
그리고 보수 재료는 부착강도, 내구성, 내충격성 및 시공 후 균열의
발생 여부 등을 고려하여야 한다. 콘크리트와 전혀 다른 이질 재료
로 보수할 경우 변색의 위험이 있으며 접착성이 떨어질 경우 들뜸 현
상 등이 발생할 우려가 있다. 따라서 국내외의 건자재 시험연구소에
서 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.
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 결함
이 발생된다.
결함을 최소화한 노출 콘크리트 건축물을 완성하기
위해서는 설계 단계에서부터 콘크리트의 조합, 철
근, 거푸집 공사, 콘크리트의 제조, 운반, 타설, 양생
등 전반적인 관리를 신중히 하지 않으면 안된다. 이
것 중 어느 하나라도 소홀히 하면 결함 부위는 반드
시 발생하게 되는 것이다.
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.
※ 공사별 결함부위의 발생빈도
공 사 명
시흥시 M성당 보수공사
면오염
골재
분리
코너각
탈락
에어포
켓(물곰
보)
모랫발
무늬
●
●
●
●
●
E도서관 신축공사
●
콘탈락,
묻힘
●
W성당 신축공사
●
●
●
●
천안 Z빌딩 신축공사
●
●
●
●
분당 G교회 신축공사
●
●
●
Y주택 신축공사
●
부산 S빌딩 신축공사
●
●
●
시흥 J빌딩 신축공사
●
●
●
●
●
S아파트 조경물 신축공사
●
●
이어치기
부위단차
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
중앙전파관리소 D분소 증축공
사
●
●
●
Y미술관 신축공사
●
●
●
영동고속도로 K휴게소 신축공
사
●
●
●
양평D주택 신축공사
●
●
●
의정부 H청사 신축공사
●
S성당 신축공사
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
분당 S빌딩 신축공사
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
대구 B대 신축공사
수원 L산부인과 신축공사
●
●
●
M성당 신축공사
S전원주택 신축공사
면돌출
(배불음)
●
거제도 B레스토랑 신축공사
창원 P氏 주택 신축공사
균열
●
Y도자기연구소 신축공사
H한의원 신축공사
콜드
조인트
●
●
●
●
노출콘크리트 면 보수공법의 종류
종
류
부분 보수공법
특
징
- 노출 콘크리트의 자연미를 최대한 살리는 공법으로 오염제거,
재료분리, 모서리각 탈락 등 일반적으로 문제가 되는 부분만을
집중적으로 보수하는 공법
- 전체가 아닌 부분만을 보수하는 공법이기 때문에 고도의
보수 기술을 필요로 함.
전면 보수공법
- 노출 콘크리트 면의 품질 상태에 상관없이 전체를 표면처리
하는 공법으로, 전체적으로 깨끗한 품질을 얻을 수 있음.
- 부분 보수공법에 비하여 상대적으로 자연스러움이 떨어짐.
미장공법
- 부분 보수 공법과 연관되는 공법으로, 무기질계의 콘크리트용
보수 전용 시멘트를 이용하여 보수하는 공법.
도장공법
- 도막형 색조 발수제나 수지계 페인트를 사용하여 마감처리
하는 공법.
보수 재료의 요구성능
1
균열의 발생을 방지하기 위하여 수축성이 없는 배합재료를 사용할 것.
2
보수부위의 탈락을 방지하기 위하여 보수재료는 접착성이 좋은 재료를
사용할 것.
3
변색이 없는 높은 내후성의 재료를 선택할 것.
4
보수재료의 강도는 콘크리트 모체와 동일하거나 또는 그 이상일 것.
노출콘크리트 면 보수 공법
NRS 공법은 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) NRS 공법은 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
시공 의뢰
현장 답사 및
품질기준 설정
샘플 시공
견 적
공사 결정 후
착공
시공 및 확인
발수제 도포 및
최종마무리
※ 보수 공사 절차
1
샌딩 작업으로 오염을 제거
2
에어건으로 먼지 및 불순물 제거
3
기존의 면과 같은 색상의 특수 시멘트 혼합비율 조절
4
혼합 조절된 특수 시멘트를 혼화제와 배합하여 1차 하지 작업
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
철원 종합 문화 복지센터 수공간 옹벽 벽체부
부
위
벽체 두겁부
벽체면
대 책 방 안
① 두겁부 : 무수축 몰탈 첨가하여 부분보수
면정리 및 그라인딩 작업
① 벽체면 : 돌출부위(평면화) 그라인딩 작업
② 노출콘 : 콘생성하여 노출화 작업
③ 줄눈 : 줄눈부위 생성 및 보수 작업
④ 바탕면 : 그라인딩 작업, 샌딩 작업, 색차 작업
⑤ 면전체 보호 : 발수제 도포 2회
1. 돌출부위 그라인딩 처리(평면화)
3. 양생 후 샌딩 면처리
2. 골재분리면 특수시멘트 1차보완
4. 2차 특수시멘트 미장 및 면처리
5. 노출콘크리트 형태 디자인
6. 노출 콘 생성 작업
7. 노출 줄눈 생성 작업
8. 액상화 뿜칠 작업
8. 고운 사포 면처리
10. 콘크리트 고유 문양 착상
부적절한 콘메우기
보수 중 상태
바탕정리중
샌딩작업
색차시공
바탕정리완료
기타 하자사례
하부와 상부 부분이 색이 다르다
콜드조인트부분 보수처리로 이색
콜드조인트 또는 곰보의 보수가 많고
몰탈의 색이 맞지않아 거친마감
합판과 합판 사이에 틈이생겨
시멘트 페이스트 빠져나감
모서리부분 물빠진 상태
균열과 백화
콘 부위에도 물이 빠져 색이변함
폼타이 구멍배치
창문과 안 맞음
노출콘크리트 하자 저감 방안
색채균일성
노
출
콘
크
리
트
요
구
성
능
균열발생 억제성능
충진성능
재료분리 저항 성능
내구성능
콘크리사용재료
배합설계 및 제조방법
거푸집 및 박리제
타설 방법
경화 중 콘크리트상태
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
노출콘크리트 사용재료
시멘트
골재
물
혼화제,혼화재
동일회사의 시멘트(포틀) 사용 바람직
Al2O3(알루민산)나 MgO(산화마그네슘)
성분율에 따라 이색 가능
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
상수도 사용
지하수,하천수,슬러지수 경우 : 시험성적서 검사
혼화제 : 주로 암감색이 많아 매우 짙으나 희석
하여 사용 노출콘크리트 색체에 영향없음
혼화재 : 경제성,내구성향상, 혼합율에 따라 노출
콘크리트 색채 영향 미침,상호협의,시험시공실시
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
분
류
특
징
시공시 유의점
무수축 몰타르
내부 폼타이 볼트에 부식을
- 비용이 저렴함.
방지하기 위하여 필히 방수
- 콘 깊이의 조절이 용이함. 제를
첨가하여야 함.
시멘트 성형콘
- 외관이 미려함.
- 시공이 용이함.
콘의 깊이에 주의하여
시공하여야 함.
- 시공이 용이함
누수,방수를 위하여 백업제
및
실리콘과 함께 마감하여야
함.
콘마감재
플라스틱 성형콘
노출콘크리트 사용자재
표면마감재
유성 Type
실리콘계
침투성 발수제
비실리콘계
침투성 발수제
실란/실록산계
실란계
수성 Type
노출 콘크리트면
표면마감재
실란계
실록산계
실리코네이트계
아크릴 수지
혼합수지계
도막형 발수제
폴리우레탄 수지
불소수지
실리콘 아크릴수지
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.
주의 사항
운반시간, 타설 시간, 이어 치기 시간 검
토
타설시 문제발생 방지, 콜드죠인트나 허니컴의 방지
→ 외기온도 등을 고려하여 적절한 혼화제 적용, 레미콘 현장 반입시부터
타설 종료시까지 슬럼프나 공기량 변화가 최소한이 되도록 하고 다음 공정에
지장이 없는 응결시간으로 한다.
타설,다짐시의 재료 분리 방지
콘크리트 품질저하, 허니컴이나 모래누수 발생, 콘크리트 침강에 의한 공극
발생 방지
→ 블리딩수가 적은 콘크리트로 한다.
슬럼프 및 골재 최대크기 검토
레미콘을 거푸집 구석구석 충진
→ 배근이 밀실한 장소에 슬럼프가 작거나 골재 최대크기가 큰 레미콘을
타설하지 않는다. 무리하여 타설해도 미충진부분이 있어서는
무의미함. 부재단면 피복두께, 철근량, 철근 간격등을 고려하여 배합설계를
실시한다.
단위수량 검토
단위수량을 줄여 수죽하기 어려운 콘크리트로 하거나 중성화나 염해등에 대
한 내구성을 높임
→ 고성능 AE감수제를 사용하면 적은 수량으로도 슬럼프를 18cm정도로
하는 것이 가능하다.
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.
노출콘크리트 현장감리중점항목
구분
보 거푸집
확인사항
①
②
③
④
폼타이 볼트 분활 확인
폼타이 볼트 부착위치 및 수량확인
삽입 철물의 부착상태 확인
보의 크기 및 LEVEL 확인
SLAB 거푸집
① SUPPORT 위치확인 (층고가 3M이상이면 가
로, 세로 1단 2M내로 고정)
② SUPPORT 높이 및 연결 방법 확인
③ SLAB 높고 낮음 및 각도 확인
④ SLAB의 각종 개구부 확인
⑤ 삽입 철물 부착상태 확인
거푸집내 청소
① 각종 쓰레기가 기둥, 보, 벽으로 들어가지 않
도록 세심한 주의를 한다.
② 최종 청소는 AIR COMPRESSOR로 하고 가급
적 물청소는 지양한다.
항목
내용
직선 정도
노출콘크리트 소재감 (질감)을 살리기 위해서는 모서리부를 샤프하게 마감하는 것이 대단히 중요하다.
적당한 모서리 선에서는 긴장감이 나오지 않는다.
직선 자체는 자연계에 존재하지 않는 선이며 거푸집으로 인위적으로 만든 것이지만 이 직선이 자연환경과
대비될 때 노출콘크리트에 긴장감이 탄생된다.
평활도 정도
거푸집 탈형 후 콘크리트가 의도한 질감을 가지는 면을 나타내서야 노출콘크리트라 할 수 있다.
질감을 나타내는 노출콘크리트 면은 배부름이나 변형이 없는 솔리드면으로 평활함이 요구된다.
거푸집 분할
노출콘크리트면을 만든다는 것은 거푸집의 크기를 단위로 하여 각각의 면을 구성하는 것이다.
거푸집 분할 규칙이 조화로운 경우에만 건물전체의 솔리드감을 표현한다. 또한, 거푸집의 먼지 및 자국은
그대로 노출콘크리트면에 전사되므로 청소가 중요하다.
콘크리트
질감
자연소재를 어떻게 자연의 표정 그대로 나타낼 까 하는 것이 노출콘크리트이다.
노출콘크리트는 거푸집에 흘려보낸 후레쉬콘크리트가 자연적으로 굳어진 상태가 자연적인 표정이므로 시공
중에 콘크리트 표면이 오염되지 않도록 하고 보수가 최소로 되도록 주의한다.
균열 발생
수축건조하여 굳어지는 콘크리트 특성상 실균열은 반드시 생긴다고 생각해도 좋다.
또한, 응력의 발생은 구조균열(관통균열로 발전)을 발생시키므로 힘의 흐름을 조사 할 필요가 있다.
침하균열, 개구부 균열, 설비 구멍 등의 균열은 주의해야 한다.
피복 두께
노출콘크리트는 콘크리트 면이 직접 외기에 노출되므로 피복두께가 확보되어 있지 않으며 철근에 쉽게 녹이 발
생하므로 특히 주의해야 한다.
노출콘크리트
마감
노출콘크리트에 물이 흡수되면 먼지가 부착하거나 미생물 및 세균이 번식하게 되며 중성화가 진행 된 경우 녹발
생으로 인한 팽창균열이 발생한다.
따라서, 반드시 침투형(용제형 또는 수성) 및 피막형의 표면보호 마감을 실시하여야 한다.
콜드 죠인트
및 허니컴
콜드죠인트를 발생시키면 노출콘크리트면의 질감이 손상될 뿐만 아니라 구조체로서도 내구성이 저하된다.
그 방지대책으로는 이어치기 간격을 단축하거나 레이턴스의 충분한 제거가 필요하다.
또한, 허니컴 방지대책으로는 설계단계에서 충분히 피복두께를 확보하고 콘크리트 타설속도를 적절히 제어하여
콘크리트가 확실하게 충진되도록 한다.
특히,
이상 보고를 마치겠습니다.
감 사 합 니 다.
안도 타다오의 빛의 교회