철근의 운반은 일반적으로 공장의 규격별, 제조후 공장적치 및 현장운반 현장적치 및 가공장소 이동 후 가공 조립하는 일반 적인 절차를 반복하여 시공되어 지고있습니다. 오늘은 건축 자재로써 가장 중요하다고 여겨지는 구조물인 철근과 콘크리트에 대한 가공 및 조립과 시공 방식에 대한 설명을 시작하겠습니다.

철근의 운반, 저장시공 시 부식 발생의 요인 분석

수입철근일 경우 바닷물에 노출되어 현장 반입 후근본적인 표면 녹 발생의 원인제공을 하고 있는 실정이며 공장제작 후 대기중에 오랜 기간 동안 노출 되어 산성비, 이산화탄소 등의 집중적인 영향에 자유롭지 못한 사항입니다. 하절기 장마철 등으로 인한 지역적요인으로 습도가 놓은 곳에서는 시공 전, 후로 많은 녹발생의 여지를 제공하고 있는 실정인 바 적절한 요인 분석을 통한 대책을 강구하여야 할 것으로 판단됩니다.

철근의 운반과 저장

철근은 공장에서 제작 후 대리점 특약점, 판매장 등의 유통단계를 거쳐 많은 운반과정과 적재, 적치과정을 거쳐 현장에 도달하게 됩니다. 이 과정에서 특히 적치 과정이나 운반과정에서 우천이나 안개 및 해수 등의 영향을 받을 경우 철근의 가공 조립 전에 이미 많은 표면의 녹발생 등으로 부동태 피막 형성을 방해하는 요인을 제공하고 있으며 수많은 철근을 모두 방청 처리 및 보호처리 한다는 것은 현장의 여건상 재료비 및 인건비 상승요인 등으로 거의 불가능한 실정으로 많은 문제점 들이 야기 되고 있는 실정입니다. 특히 본 연구를 진행하는 동안 방문한 건축공사 현장의 철근보관 상태를 분석한 바 거의 종래의 관습에 따른 보관방법으로 철근 시공을 하고 있는 실정이었으며, 일부 첨단화 된 공법 적용현장에서는 철근 공법 등의 적용으로 운반 횟수를 줄여 많은 철근 부식발생의 여지를 줄여 나가고 있는 방식으로 운영이 되어졌습니다.

철근의 가공과 조립

철근 공사는 필요한 부위에서 필연적으로 연결철근을 시공한 후 오랜기간 동안 현장에 노출 되어 방치 되고 표면 녹발생이 진행된 후 내부에 매설 되어 지는 결과를 도출 시키고 있습니다. 철근 녹 발생 메카니즘의 유해성과 위험성을 충분히 알면서도 일반적인 시공의 관습과 기능공의 인식부족, 관리, 감독, 감리의 소홀로 인하여 현재 까지도 많은 공사 현장에서 특별한 조치없이 시공 되고 있는 실정입니다.

철근의 운반 방식 공법의 종류와 특성

전기 화학적 염소 제거

이 방식의 원리는 전해액으로 침투된 이온 고환수지를 구조물 위에 살포함과 동시에 백금 티타늄 등의 양극을 설치합니다. 이들 양극에 직류전류를 가하면 내부의 염소이온이 표면에 설치 된 양극으로 이동하며 이것을 이온 고환 수지에 의해 포집 하는 것입니다. 최근에는 이러한 전기 화학적 염소 제거법에 대한 시공법도 많이 실용화 되어 실제 구조물에 적용되고 있습니다.

방청재의 사용

방청재란 철근이 사용재료 중에 함유되는 염화물에 의해 부식하는 것을 억제하기 위해 사용하는 혼화 재료를 말합니다. 철근용 방청제는 해사를 사용하거나 해안가에 건설되는 건축 구조물에 많이 사용되고 있습니다. 방청제의 주성분은 크론산염, 인산염, 차아인산염, 알칼리 아질산염, 불화물 등입니다. 이러한 방청재 중 일부는 효과적이지만 아직도 철근의 운반 목적으로서 성능을 시험하고 있는 것도 있습니다.

방청재의 품질

일반적으로 방청재의 사용량이 많으면 그만큼 방청효 과도 커진다. 현재 시판되고 있는 콘크리트 혼화제 로서의 방청제는 사용량을 2~3L/m³ 정도로 하고 있는데, 방청제의 종류에 따라 사용량의 차이가 있습니다. 또한, 콘크리트 속에 염분량이 많으면 더욱 많은 양의 방청제를 사용하여야 하며 물과 시멘트의 비율이 작은 방청제는 효과가 크게 극대화되므로 철근의 운반 중 에너지를 줄일 수 있습니다.

다른 혼화제와의 병용

일반적으로 방청제는 대부분의 혼화제와 병용할 수 있지만 산성염 혼화제만은 별도로 첨가해야 하며, 나프탈렌계의 고성능 감수제와 병용했을 때는 방청효과가 더욱 커집니다.

방청제를 사용한 콘크리트의 성질

콘크리트의 물리적 성질은 첨가하기 않은 콘크리트와 거의 차이가 없으며 콘크리 트의 물리적 성질에 악영향을 끼치지 않는 것으로 알려져있습니다. 그러나 실용상 충분한 만족할 결과를 얻기 위해서는 구조물이 위치한 특성과 밀접한 관계를 가지고 사용량과 활용과 관련하여 충분한 연구가 필요합니다.

시공방법

방청효과를 충분히 발휘시키려면 방청제 사용 및 콘크 리트 타설시에 다음과 같은 점에 주의할 필요가 있습니다. 시방서에 따라 혼합, 타설, 다짐을 실시해 야합니다. 정규의 피복두께를 유지하기 위해서는 철근의 흐트 러짐 거푸짚과의 접촉금지 등에 유의해야 합니다. 균열이 발생할 경우 공기와 물이 침투해 철근의 부식을 촉진 시키므로 가능한 균열 발생을 억제할 필요가 있습니다. 따라서 그 대책으로 효과 있는 수축줄눈 계획과 팽창제가 들어간 시공이 요망됩니다. 초기재령에는 소정의 강도가 발현 될 때 까지 무리하게 재하하지 않도록 유의해야 합니다. 이 밖에 방청제를 사용하는 콘크리트는 가능한 감수제를 병용하여 물 시멘트비가 작은 콘크리트 철근의 피복두께도 최소 30m 이상으로 하는 것이 방청성능을 효과적으로 발휘 시킬 수있습니다.

에폭시 피복 철근

현재 연구되고 있는 콘크리트의 방식공법에서 실용적인 방법중의 하나로 철근을 에폭시 수지로 피복하는 방법이 있습니다. 이 방식공법은 분말, 에폭시를 철근에 부착시켜 내식피막을 형성하는 것입니다. 에폭시 수지는 불활성이기 때문에 내식피복은 통상 교량의 설계 내구년수라고 전해지고 있는 50년이나 그 이상의 내구성을 가지고 있습니다. 에폭시 피복철근의 부착 특성을 실험적으로 규명한 결과 도막 두께의 변화에 따라 부착강도가 변화하나 도막 두께 0.05m의 경우에는 부착강도가 10~25%정도 감소하는 것으로 보고 되고 있습니다.

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