[알쓸건잡_건축지식] 10. 콘크리트 양생은?

현장에서 콘크리트 타설만큼.. 어쩌면 그보다 더 중요한 게 양생이라는 생각이 드는데요. 오늘은 콘크리트 양생에 대하여 알아보겠습니다. 정보전달이 주목적이므로 감정을 배제하기 위해 문어체를 사용하겠습니다.
 

양생이란?

콘크리트 양생(curing of concrete)
- 콘크리트 타설 후 완전히 굳을 때까지 경화 작용을 충분히 발휘하도록 수분을 유지하고 얼지 않도록 콘크리트를 보호하는 작업
 
앞서 콘크리트 용어 글(dotoryworld.com/65)에서 콘크리트를 빵 반죽에 비유한적이 있는데 '타설'을 통해서 모양대로 빵을 만들었다면 '양생'은 빵을 단단하게 굽는 작업이라고도 할 수 있다. 
 

출처. 삼표.

양생 왜 해야 할까?

빵을 구울 때 적절한 온도와 습도를 유지해야 빵의 맛과 모양이 제대로 갖추어지는 것처럼 콘크리트도 온도와 습도를 관리해줘야 제대로 강도를 발현할 수 있다. 
 
콘크리트의 재료인 시멘트와 다양한 재료들은 물과 함께 섞이게 된다. 물을 섞으면 화학적으로 반응해 열을 내면서 단단하게 응고하는데 이를 수화반응이라 한다. 수화작용은 콘크리트가 완전히 굳을 때까지 지속되기 때문에 굳는 기간에 적당한 온도와 습도를 유지해야 하며 충격을 받지 않아야 한다. 급격한 온도변화와 수분증발은 콘크리트 강도 발현에 있어 치명적이다. 
 
콘크리트는 건조한 상태로 두면 적절하게 경화되지 않고 특히 사계절이 뚜렷한 우리나라에서 여름철과 겨울철 양생관리는 매우 중요하다. 
 
 

콘크리트 양생 종류

 

습윤 양생 (wet curing)	수분을 가하여 시멘트 혼합물이나 콘크리트 따위를 촉촉한 상태에서 마를 때까지 보존하는 방법
막 양생 (membrane curing)	콘크리트를 습윤 양생 할 수 없거나 장기간 양생해야 할 때, 콘크리트 노출 표면에 비닐 혹은 아스팔트 유제 따위를 도장하여 방수 막을 형성시켜 수분 증발을 방지하는 양생 방법
증기 양생 (steam curing)	일반적인 거푸집 존치 기간보다 짧은 시일 내에 거푸집을 제거하고 소요 강도를 얻기 위하여 고온의 증기로 시멘트의 수화 반응을 촉진시키는 방법
전열 양생 (electric heat curing)	전열선을 콘크리트 주위에 배치하고 캔버스 따위로 덮어서 콘크리트 주위의 공기를 따뜻하게 하는 일
오토클레이브 양생 (autoclave curing)	고온, 고압의 가마 속에 콘크리트를 넣어 콘크리트 치기가 끝난 다음 온도, 하중, 충격, 오손, 파손 따위의 유해한 영향을 받지 않도록 양생하는 일. 주로 콘크리트 말뚝 같은 콘크리트 제품에 쓴다.

 
 
습윤 양생
 
장점 및 주의 사항

• 가장 기본적이고 보편적인 방법, 물만 있으면 가능
• 수시로 물 보충 필요, 고온 건조 환경에서는 유지 어려움, 외관 오염(물때 등) 발생 가능

 
막 약생
 
장점 및 주의 사항

• 물 없이 양생 가능, 고층 및 실내 등 활용도 높음
• 표면 페인팅, 마감재 시공 시 방해될 수 있음, 균일 도포 어려움

 
증기 양생
 
장점 및 주의 사항

• 빠른 초기 강도 발현 - 공기 단축에 유리
• 고온 처리 시 장기 강도 저하 우려, 에너지 소비량 높음

 
전열 양생
 
장점 및 주의 사항

• 선택적 부위 양생 가능, 습기 없이 열만으로 처리 가능
• 전기 안전 문제 유의, 불균일 발열 우려

 
오토클레이브 양생
 
장점 및 주의 사항

• 시간 대비 성능 극대화, 고강도, 고내구성 부재 확보
• 고압 설비 필요 - 공장 전용 / 현장 적용 불가 / 비용 높음

 

콘크리트 양생 온도와 기간

 
양생을 위한 최적의 온도는 13~23도 사이라고 한다. 
 
시멘트 수화반응 연구에 따르면 최소 13도 이상 23도 이하에서 양생 할 때 최대 강도를 구현한다고 하며 콘크리트 표준시방서(KS F 2403)에는 양생온도를 20 ± 2도로 표기하고 있다.
 

출처. 삼표.

 
위 그래프는 양생 온도 변화에 따른 콘크리트 압축강도를 나타낸 것이다. 실제로 20도 이상의 기온에서 온도가 증가함에 따라 초기 재령에서의 압축강도는 증가하지만 3일 이후부터 장기재령까지의 압축강도는 감소하고 있는 것을 알 수 있다. 
 
한편 양생온도 20도 이하 기온에서 온도가 감소함에 따라 재령 28일까지의 압축강도는 양생온도 20도보다 작게 나타나지만, 이후 재령에서는 상대적으로 강도가 커지는 것을 알 수 있다. 
 
양생온도가 높으면 수분의 증발이 빠르고 수화가 충분히 진행되지 않아 강도가 저하되고 양생온도가 낮으면 수화반응 속도가 늦어져 초기강도 값이 낮게 나타난다. 이렇게 수화반응은 온도 의존성이 크기 때문에 10도 이상 상승하게 되면 반응속도는 약 2배 정도 증대한다. 
 

출처. 건축시공재료 지식저장소.

 
따라서 초기강도도 준수하며 재령 28일 기준으로도 높은 강도를 유지하고 90일이 지나서도 강도를 높게 유지하는 최적의 양생온도는 13~23도 사이이다.
 
양생기간은 오래 하면 할수록 좋지만 실무에서는 그럴 수 없기 때문에 시멘트 종류별 최소 습윤양생 기간이 있다.
 

일평균 기온	보통포틀랜드 시멘트	고로슬래그 시멘트 플라이애시 시멘트 B종	조강 포틀랜드 시멘트
15도 이상	5일	7일	3일
10도 이상	7일	9일	4일
5도 이상	9일	12일	5일

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아래 그래프는 물시멘트비 50%의 일정한 조건에 습윤양생이 강도발현에 미치는 영향을 보여준다
 

출처. 건축시공재료 지식저장소.

 
 
습윤양생의 경우 특히 타설초기가 중요한데 초기 3일 동안 수화반응이 가장 급격히 일어나고 강도의 60~70%가 형성되기 때문이다. 공기 중에서 양생을 하면 물과 만나지 못하는 시멘트 입자가 있을 수밖에 없어 강도가 낮아질 수밖에 없다. 결국 타설초기에 습윤양생을 오래 할수록 강도는 더욱 높게 나온다. 
 

마치며 (3줄 요약)

 

📝 3줄 요약
 
✔ 콘크리트는 타설 후에도 일정 온도·습도를 유지하며 수분을 공급해야 강도를 제대로 발현할 수 있다.

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✔ 양생 방식에는 습윤, 막, 증기, 전열, 오토클레이브 양생 등이 있으며, 환경에 맞춰 적절히 선택해야 한다.

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✔ 최적의 양생온도는 13~23도, 초기 3일이 가장 중요하며, 시멘트 종류와 온도에 따라 최소 양생 기간을 지켜야 한다.

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양생은 콘크리트 품질을 결정짓는 중요한 단계이며 타설 직후의 몇 시간이 구조물의 수십 년을 좌우할 수도 있다는 점을 명심해야 한다. 현장 조건과 공정 특성을 고려한 적절한 양생 계획은 건축시공 엔지니어로서 기본으로 갖추어야 한다.