콘크리트의 양생(Curing) - 콘크리트는 어떤 온도로 양생할 때 강도가 가장 높게 나올까?

콘크리트를 타설하고 나면 원하는 품질을 얻을 수 있도록 적절하게 관리해야만 합니다. 시멘트가 수화반응을 하기 위해서는 적절한 환경이 필요합니다. 이처럼 모르타르 또는 콘크리트를 시공한 다음 소정의 품질이 되도록 환경을 제어하는 것을 양생(Curing)이라고 합니다.

■ 시멘트의 수화반응(Hydration)
■ 콘크리트 습윤양생기간의 표준

콘크리트 양생에 가장 큰 영향을 미치는 것은 온도와 물입니다. 콘크리트 표준시방서에서는 표준양생(Standard curing)을 정하고 있는데, "규정(KS F 2403)에 따라 제작된 콘크리트 강도시험용 공시체를 (20 ± 2)℃의 온도로 유지하면서 수중 또는 상대 습도 95% 이상의 습윤 상태에서 양생하는 것"으로 규정하고 있습니다.

 

온도가 양생에 미치는 영향

시멘트의 수화반응은 발열반응입니다. 따라서 온도가 높은 조건에서는 수화가 촉진되고 온도가 낮으면 수화가 늦어집니다.

양생온도 13℃ 전후에서 강도가 가장 높다.

위 그래프(W/C = 41%) 보면 온도에 따라 강도 발현이 어떻게 달라지는지 알 수 있습니다. 일단 온도가 너무 낮으면 수화반응이 일어나지 않습니다. -10℃ 이하에서는 수화반응이 일어나지 않는다고 알려져 있습니다.

그리고 4℃ 이하에서는 수화반응이 더디게 일어나는 것을 볼 수 있습니다. 28일을 기준으로 본다면 23℃로 양생했을 때보다 강도가 낮게 나타나는 것을 알 수 있습니다. 따라서 4℃ 이하의 조건이라면 레미콘을 주문할 때 설계기준강도보다 높은 호칭강도로 주문할 필요가 있습니다.

■ 레미콘의 규격
■ 콘크리트의 구성

13℃ 이상이 되는 조건으로 양생한다면 강도가 매우 높게 나오는 것을 볼 수 있습니다. 28일을 기준으로 보더라도 23℃로 양생했을 때보다 강도가 높게 나올 뿐 아니라, 90일이 지나서도 강도가 높게 유지되는 것을 알 수 있습니다. 따라서 콘크리트의 강도가 최고가 되는 양생온도는 13 ∼ 23℃ 사이입니다.

양생온도가 23℃ 보다 높아지면 수화반응을 촉진시킬 수 있습니다. 따라서 7일 이전의 초기강도가 높게 나타납니다. 그러나 초기의 급격한 반응으로 생성되는 물질이 다공질(less uniform)이기때문에 7일 이후에는 강도가 상대적으로 낮은 것을 알 수 있습니다. 28일을 기준으로 보면 23℃로 양생했을 때보가 강도가 낮게 나올기 때문에 주의해야 합니다.

 

습윤양생이 미치는 영향

습윤 양생(moist curing)은 콘크리트나 모르타르 등에 습기 혹은 수분을 가하여 습윤 상태에서 실시하는 양생을 말합니다. 시멘트는 물과 만나야만 반응할 수 있기 때문에 콘크리트가 강도를 발현하기 위해서는 물이 절대적으로 필요합니다.

습윤양생의 효과(W/C = 50%)

위 그래프는 일정한 조건(W/C = 50%)에서 습윤양생이 강도발현에 미치는 영향을 보여줍니다. 가장 강도가 낮게 나오는 것은 공기중에서 연속적으로 양생한 경우입니다. 공기중에서 양생을 하게 되면 물과 만나지 못하는 시멘트 입자가 있을 수 밖에 없어서 강도가 낮아지게 됩니다.

콘크리트 타설 초기에 습윤양생을 오래할 수록 강도는 더욱 높게 나오는 것을 알 수 있습니다. 따라서 콘크리트 표준시방서에서는 수준양생기간의 표준을 정하고 있습니다.

습윤양생기간의 표준

일평균온도	보통 포틀랜드 시멘트	고로 슬래그 시멘트 플라이애시 시멘트 B종	조강 포트랜드 시멘트
15℃ 이상	5일	7일	3일
10℃ 이상	7일	9일	4일
5℃ 이상	9일	12일	5일

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