KR100667103B1 - 콘크리트 양생용 버블시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬래브 콘크리트 타설 후 양생에 이용되는 양생시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기층에 의해 보온, 단열의 효과를 발휘하는 콘크리트 양생용 버블시트에 관한 것이다.

본 발명은 슬래브 콘크리트 타설 후 양생에 이용되는 양생시트에서, 평활면을 갖는 제1PE시트에 일정한 간격으로 에어캡(Air Cap)이 형성된 제2PE시트가 접착되어 구성된 에어시트; 및 PE재질로서, 상기 에어시트의 에어캡과 접착되는 마감시트; 를 포함하여 구성되되, 상기 에어시트와 마감시트는 열융착에 의해 접착되고, 가장자리는 열처리 실링(Sealing)으로 마무리된 것을 특징으로 하는 콘크리트 양생용 버블시트를 제공한다.

에어캡, 에어시트, PE필름, 버블시트

Description

콘크리트 양생용 버블시트{Bubble seat for Concreat curing}

도1는 일반적인 에어시트를 도시한 것이다.

도2는 에어시트를 이용하여 구성된 종래의 콘크리트 양생시트를 도시한 것이다.

도3은 본 발명에 따른 콘크리트 양생용 버블시트를 도시한 것이다.

도4는 실제 시공현장에서 콘크리트 양생시의 온도변화를 측정한 실험 결과를 나타낸 그래프이다.

도5는 일면에 부직포가 접착되어 있는 콘크리트 양생용 버블시트의 사용예를 도시한 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100, 200, 300, 400 : 콘크리트 양생용 버블시트

10, 110, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a, 410b, 410c : 에어시트

120, 220, 320, 420 : 마감시트

30 : 부직포

본 발명은 슬래브 콘크리트 타설 후 양생에 이용되는 양생시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기층에 의해 보온, 단열의 효과를 발휘하는 콘크리트 양생용 버블시트에 관한 것이다.

콘크리트의 양생이란 타설 후의 콘크리트가 저온, 건조, 급격한 기온 변화에 의한 유해한 영향을 받지 않도록 하고, 또 경화 중에 진동, 충격 및 하중을 받지 않도록 보호하는 것을 말한다. 콘크리트 양생시는 초기에 습윤상태를 유지하는 것이 매우 중요하다. 왜냐하면 초기에 건조가 진행되면 충분한 수화반응이 얻어지지 않게 되고, 이런 경우 장기강도의 증진을 기대할 수 없기 때문이다. 상기 수화반응은 온도에 영향을 받는 화학반응으로서 양생온도에 따라 콘크리트의 강도 발현이 좌우된다. 따라서 온도가 낮은 동절기에는 보온양생을 행할 필요가 있다. 특히 콘크리트 타설 후의 양생기간중에 동결할 염려가 있는 경우(일평균기온이 약 4.0℃ 이하)에 시공하는 경우는 콘크리트를 한중(寒中)콘크리트라 하는데, 이러한 한중콘크리트를 시공할 때는 초기동해를 막기 위해 단열 또는 가열에 의한 보온양생을 실시하는 외에 강도 발현의 부족분을 보상하기 위해 배합설계시 배합계획상의 할증(기온에 의한 강도 보정값) 적용이 요구된다.

그러나 종래에는 한중콘크리트 공사를 진행하려면 공사비가 증가하므로 공사기간이 중요한 일부 건설공사를 제외한 대부분의 건설공사에서는 한중콘크리트의 시공을 회피하는 경향이 있었고, 한중콘크리트 시공을 하더라도 관리상의 어려움이 있어 초기동해 문제 및 강도증진 저하 등 콘크리트의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

한편, 월평균 기온이 25℃를 넘는 시기에 시공하는 콘크리트는 서중(暑中)콘크리트라 하는데, 서중콘크리트는 ⅰ) 슬럼프의 저하(slump loss) 등 워커빌리티의 변화가 생기기 쉬운 점, ⅱ) 동일 슬럼프를 얻기 위한 단위수량이 많아지는 점, ⅲ) 콜드 조인트가 발생하기 쉽다는 점, ⅳ) 초기강도의 발현은 빠르지만 장기강도의 증진이 작다는 점 등의 문제점이 있다. 이러한 이유로 서중콘크리트 시공시에도 배합계획상의 배려 외에 콘크리트 타설 후 급격한 수분증발 방지와 습윤상태 유지 및 콘크리트의 고온 상승방지 등의 대책 강구가 필요하였다.

상기한 바와 같은 문제에 대한 대책으로 본 발명자는 시중에서 포장재로 많이 쓰이는 에어캡이 형성된 에어시트(10)를 이용한 콘크리트 양생시트를 고안하여 실용신안등록출원(출원번호:20-2004-0007821)한 바 있다.(도2 참조)

본 발명자가 종전에 실용신안등록출원을 했던 콘크리트 양생시트의 과제해결원리 및 구성을 간단히 설명하면 다음과 같다.

에어시트(110)는 시중에서 포장재로 많이 쓰이는 제품으로서 도1에 도시된 바와 같이 2장의 PE필름(111, 112) 사이에 일정간격을 두고 공기를 밀폐시키는 방식으로 제작되고, 이렇게 밀폐된 공기는 에어캡(113)을 형성한다. 상기 에어캡(113)이 머금고 있는 공기는 보호대상 물품에 직접 전달되는 충격량을 크게 줄이는 역할을 하기 때문에 상기 에어시트(110)는 주로 완충재로 이용되어 왔다.

그러나 본 발명자는 상기 에어캡(113)의 보온, 단열효과에 주목하였다. 콘크리트의 수화반응에 의한 수화열을 보존하는 방법이 있다면 콘크리트 양생에 필요한 적정온도를 유지하는 가장 효율적인 방법이 될 것이라 생각하여 본 발명자는 일차적으로 상기 에어시트(110)를 덮어 보온, 단열하는 방법을 고려하였다.

그러나 상기 에어캡(113)의 공기에 의해 일정한 단열효과를 얻을 수 있더라도 상기 에어시트(110)에서 에어캡(113) 형성부위 외의 나머지 부분을 통해 수화열이 외부로 방출되면 보온효과가 떨어져 필요한 온도유지가 어렵다고 사료되었다. 따라서 본 발명자는 상기 실용신안등록출원(출원번호:20-2004-0007821)에서 에어캡이 마주보도록 배치한 2장의 에어시트를 겹쳐 구성하거나 부직포를 상기 2장의 에어시트 사이에 부직포를 배치하거나 상기 에어시트 상부에 부직포를 덮어 구성한 콘크리트 양생시트(도2참조)를 안출해 내었던 것이며, 상기 콘크리트 양생시트로서 일정한 보온, 단열 효과를 얻을 수 있었다.

하지만, 상기 실용신안등록출원한 콘크리트 양생시트는 에어시트 상호간 또는 에어시트와 부직포간의 일체성이 부족하여 밀실한 공기층을 형성하기 어려웠다. 또한, 상기 2층의 에어시트는 접착되어 일체화된 것이 아니므로 한 장 한 장이 바람에 날리면 충분한 보온효과를 발휘할 수 없게 되고, 상기 2층의 에어시트 가장자리를 스테플러 등으로 찍어 박는 등으로 일체화시키더라도 상기 가장자리가 밀봉되지 않아 콘크리트 양생시의 블리딩 또는 기상악화로 인한 수분이 상기 에어시트 사이로 침투, 동결하여 단열성능이 저하될 우려가 있었다. 이러한 경우는 단열성능의 저하만이 문제되는 것이 아니라, 상기 수분의 동결고착으로 콘크리트의 양생이 완료된 이후 콘크리트 양생시트의 제거가 곤란해지고, 또한 얼음덩이에 의해 상기 콘크리트 양생시트의 무게가 증가되어 그 취급이 어려워진다는 문제가 있었다. 따라서 콘크리트 강도발현에 중요한 초기 양생시의 보온, 단열 효과를 극대화시키기 위하여는 새로운 기술이 요구되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,

본 발명은 한중 환경하에서 콘크리트의 수화열을 오랫동안 유지할 수 있도록 단열성능을 향상시킴으로서 콘크리트의 초기동해를 방지하고, 효율적으로 강도를 증진시켜 콘크리트의 양호한 품질관리에 효과적인 콘크리트 양생용 버블시트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 서중 환경하에서 외부열을 차단하여 적정한 콘크리트 양생온도 유지에 효과적인 콘크리트 양생용 버블시트를 제공하는데 있다.

본 발명은 슬래브 콘크리트 타설 후 양생에 이용되는 양생시트에서, 평활면을 갖는 제1PE시트에 일정한 간격으로 에어캡(Air Cap)이 형성된 제2PE시트가 접착되어 구성된 에어시트; 및 PE재질로서, 상기 에어시트의 에어캡과 접착되는 마감시트; 를 포함하여 구성되되, 상기 에어시트와 마감시트는 열융착에 의해 접착되고, 가장자리는 열처리 실링(Sealing)으로 마무리된 것을 특징으로 하는 콘크리트 양생용 버블시트를 제공한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 콘크리트 양생용 버블시트를 구체적으로 설명한다.

도3a 내지 도3d는 본 발명에 따른 콘크리트 양생용 버블시트의 단면도이며, 도3a는 1층으로 구성된 콘크리트 양생용 버블시트(100)를 도시하였다.

상기 콘크리트 양생용 버블시트(100)는 에어시트(110) 및 마감시트(120)로 구성된다. 상기 에어시트(110)는 평활면을 갖는 제1PE시트(111)에 일정한 간격으로 에어캡(113)이 형성된 제2PE시트(112)가 접착되어 구성된 것으로서 시중에서 포장재로 많이 쓰이는 제품임은 위에서 이미 밝힌 바 있다. 상기 마감시트(120)는 상기 에어시트(110)의 에어캡(113)과 접착되는 평활면을 갖는 시트로서 이 역시 PE재질로 형성된 것이다.

상기 PE시트의 두께나, 에어캡의 직경 등은 필요에 따라 조절할 수 있지만 상기 PE시트는 0.02∼0.07mm의 두께를 가지며, 에어캡은 3∼30mm의 직경을 갖는 것이 적절하다.

본 발명은 상기 에어캡(113) 형성부위 외의 나머지 부분에서도 공기를 밀폐시킬 수 있도록 구성하는 것에 핵심적 기술적 사상이 있고, 이러한 과제의 해결원리는 PE재질의 상기 에어시트(110)에 같은 PE재질의 바탕시트(120)를 열융착에 의해 접착시키고, 가장자리는 열처리 실링(Sealing)으로 마무리하는데 있다.

이처럼 단층의 콘크리트 양생용 버블시트(100)는 에어시트(110)를 구성하는 2장의 PE시트(111, 112)와 상기 에어시트의 에어캡(113)과 열융착되는 마감시트(120)로 구성된다. 즉, PE시트가 3겹으로 접착되어 일체화된 1장의 콘크리트 양생용 버블시트시트(100)를 형성하고 이 경우 에어캡(113) 형성부위 외에도 밀폐된 공기층(114)이 형성되어 콘크리트 양생시 보온, 단열의 효과를 높일 수 있는 것이다. 또한 상기 콘크리트 양생용 버블시트(100)의 가장자리를 열처리 실링(Sealing)으로 마무리함으로써 콘크리트 양생시의 블리딩 또는 기상악화로 인한 수분이 상기 콘크리트 양생용 버블시트 내부로 침투, 동결하여 단열성능이 저하되는 것과, 수분의 동결고착으로 인한 상기 콘크리트 양생용 버블시트의 박리곤란 및 무게의 증가로 취급이 어려워지는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

도3b 내지 도3d는 각각 복수층 콘크리트 양생용 버블시트(200, 300, 400)의 다양한 실시예를 도시한 것이다. 도시되지는 않았으나 상기 콘크리트 양생용 버블 시트는 4층이상의 복수층으로 구성할 수 있다.

도3b에 도시된 2층의 콘크리트 양생용 버블시트(200)는 마감시트(220)의 상면에 일정한 간격으로 에어캡(213b)이 형성된 에어시트(210b)가 한층 더 포함되어 구성되되, 상기 에어캡(213b)은 하층의 에어캡(213a)과 상기 마감시트(220)를 사이에 두고 마주보도록 배치되어 구성된 것으로서, 5겹의 PE시트가 1장의 버블시트를 구성한다.

도3c에 도시된 2층의 콘크리트 양생용 버블시트(300)는 에어시트(310a, 310b)가 2층으로 접착된 후 바탕시트(320)가 상층 에어시트(310b) 에어캡에 부착되어 구성된 것으로서, 이 역시 5겹의 PE시트가 1장의 버블시트를 구성한다.

상기 도3b 및 도3c에 도시된 콘크리트 양생용 버블시트(200, 300)의 실시예는 상기한 바와 같이 구성방법을 달리하나 2층의 공기층을 형성한다는 점 및 5겹의 PE필름이 소요된다는 점이 동일하여 콘크리트 양생시의 보온, 단열 효과 역시 동일하다. 다만, 도3b에 도시된 콘크리트 양생용 버블시트(200)는 1층의 콘크리트 양생용 버블시트의 상면에 에어시트를 접착시키는 방법으로 제조하고 도3c에 도시된 콘크리트 양생용 버블시트(300)는 1층의 콘크리트 양생용 버블시트의 하면에 에어시트를 접착시키는 방법으로 제조하는 차이가 있어 제조의 용이성 측면에서는 도3b에 도시된 예가 우수할 것이고, 콘크리트 양생용 버블시트를 3층 이상으로 구성하려면 도3c에 도시된 방식으로 접착시켜야 한다는 차이가 있다.

도3d에 도시된 3층의 콘크리트 양생용 버블시트(400)도 역시 에어시트(410a, 410b, 410c)가 복층으로 접착된 후 PE필름(420)이 최상층 에어시트(410c) 에어캡에 부착되어 구성된 것으로서, 7겹의 PE필름이 1장의 버블시트를 구성한다.

상기한 바와 같은 복수층의 버블시트는 공기층이 누적됨에 따라 보온, 단열효과도 커지게 되는데 이에 대한 내용은 이하에서 도4의 그래프와 함께 설명하기로 한다. 한편, 그래프상에 나타나지는 않았으나 상기 콘크리트 양생용 버블시트를 4층이상으로 구성할 때도 에어시트층이 1층 추가될 때마다 보온효과가 1 내지 2℃ 향상되는 효과가 있다.

한편, 상기 에어시트(110, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a, 410b, 410c) 및 마감시트(120, 220, 320, 420)을 투명하게 제작하면 빛의 투과성이 높아지고, 검정색으로 제작하면 집열효과가 높아져 한중콘크리트 시공시 더욱 유리한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 에어시트(110, 210a, 210b, 310a, 310b, 410a, 410b, 410c) 또는 마감시트(120, 220, 320, 420)를 은박처리하여 사용하면 열반사의 효과가 있어 서중콘크리트 시공시 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도4는 실제 시공현장에서 한중콘크리트 양생시의 온도변화를 측정한 실험 결과를 나타낸 그래프이다.

도시된 그래프는 콘크리트 양생시 콘크리트가 외기에 노출되었을 때, 일반 비닐로 보온할 때, 본 발명자가 실용신안등록출원하였던 도2에 도시된 콘크리트용 양생시트(이하 '종래의 양생시트'라 함.) 및 본 발명에 따른 1, 2, 3층의 콘크리트 양생용 버블시트로 보온할 때의 온도차이를 시간의 흐름에 따라 각각 도시한 그래프이다. (단, 콘크리트 타설 후 48시간 경과 후에는 양생시트를 제거함.)

우선, 일반비닐로 보온하는 경우를 살펴보면, 그래프에 나타난 바와 같이 약간의 보온효과는 얻을 수 있으나 시간이 경과함에 따라 콘크리트 온도가 급격히 저하하게 된다. 특히 콘크리트 타설 후 약 13시간 이후부터는 0℃ 이하로 저하하여 최저 영하 2도까지 저하하는 것으로 나타났다. 또한 0℃ 안밖의 상태로 30시간 이상 지속되어 초기동해 및 강도저하의 피해가 발생하게 된다.

종래의 양생시트는 2장의 에어시트를 겹치거나 에어시트 사이에 부직포를 배치하여 구성한 것이다. 상기 2층의 에어시트로 보온하는 경우를 살펴보면, 콘크리트 타설 직후 콘크리트의 온도가 약 7시간까지 저하하다가 시멘트의 수화열에 의해 온도가 상승한 채로 유지되는 경향으로 나타났으며, 콘크리트가 외기에 노출되는 경우보다 평균 5℃ 가량 높은 온도를 유지하는 것을 알 수 있다.

다음으로 1, 2, 3층의 콘크리트 양생용 버블시트로 보온하는 경우를 살펴보면, 상기 2층의 에어시트로 보온하는 경우보다 평균 2℃ 내지 5℃ 정도 더 높은 온도를 유지한다. 1층의 차이에 의해서 평균적으로 약 1 내지 2도의 온도차이가 발생하는 것으로 나타나므로 상기 콘크리트 양생용 버블시트의 층수를 더할수록 보온, 단열의 효과는 커짐을 알 수 있다.

도4의 그래프를 분석한 결과를 정리하면, 일반비닐을 사용하는 경우는 보온의 효과가 거의 없으나, 2층의 에어시트나 콘크리트 양생용 버블시트로 보온하는 경우에는 콘크리트 수화열의 보온효과를 누릴 수 있음을 알 수 있다. 단, 콘크리트 양생시의 양생온도는 5℃ 이상으로 유지해야 한다는 점에서, 2℃ 이상 더 높은 온도로 보온할 수 있는 본 발명에 따른 콘크리트 양생용 버블시트의 실효성이 크다고 할 수 있다. 특히, 상기 2층의 에어시트보다 두께가 얇고 소요되는 재료의 양도 적은 1층의 버블시트가 상기 2층의 에어시트보다 더 큰 효과를 나타내는 점에 주목할 만 하다. 또한 본 발명에 따른 콘크리트 양생용 버블시트는 가장자리가 열처리 실링 마무리되어 구성요소의 전체가 일체화되는 바, 바람에 날릴 위험이 적고 내부에 수분이 스며들 위험이 적다.

상기 콘크리트 양생용 버블시트를 사용하는 경우는 최저 영하 8.5도의 추위에서도 약 5℃ 이상의 양생온도를 확보하여, 한중콘크리트 양생시 요구되는 온도 이상으로 유지됨을 알 수 있다. 물론 상기 콘크리트 양생용 버블시트의 층수를 더해감에 따라 단열, 보온 효과가 커지지만 제작단가 대비 성능을 고려하여 일최저기온이 영하 3도를 초과할 때는 상기 1층의 콘크리트 양생용 버블시트를 사용하여 콘크리트 상부면을 단열보온양생함으로써 초기동해로부터의 안전성을 확보할 수 있고, 일최저기온이 영하 3도 이하인 경우에도 상기 2층 또는 3층의 콘크리트 양생용 버블시트를 사용하면 단열성능을 확보할 수 있다. 이러한 단열성능의 확보로 초기 동해 방지 및 강도저하의 피해를 줄여 콘크리트의 품질을 확보할 수 있게 된다.

도5는 일면에 부직포(30)가 접착되어 있는 콘크리트 양생용 버블시트의 실시예를 도시한 것으로서 도5a는 기둥철근 부위에 적용된 실시예이고, 도5b는 벽체철근 부위에 적용된 실시예이다. 슬래브 콘크리트 타설시 기둥이나 벽체가 세워지는 부위에는 상부 수직구조 제작을 위해 수직철근이 내밀어 있게 된다. 그런데, 슬래브 콘크리트 타설면에서 상기한 바와 같이 기둥철근이나 벽체철근이 관통하는 부위는 상기 콘크리트 양생용 버블시트를 덮어 보온 양생하는 것이 어렵다는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점은 상기 콘크리트 양생용 버블시트를 기둥철근이나 벽체철근에 덮어씌우는 것으로 해결할 수 있으나 철근에 의해 상기 콘크리트 양생용 버블시트가 찢어지는 문제가 있었다. 도시된 예는 콘크리트 양생용 버블시트를 기둥, 벽체 등의 사이즈에 맞추어 직육면체 형태의 커버로 제작한 예인데, 상기 커버의 상면은 콘크리트 양생용 버블시트의 일면에 부직포를 덧붙여 제작한 것으로서 철근에 의한 찢어짐을 방지할 수 있도록 구성된 것이다. 이 때, 상기 커버는 바람에 날아가거나 들떠지지 않도록 줄(40)로 묶어 고정시킬 수 있다.

본 발명에 따른 콘크리트 양생용 버블시트를 사용하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 단열성이 우수하여 한중콘크리트의 초기동해를 방지할 수 있으며, 콘 크리트의 강도증진에 우수한 효과가 있다.

둘째, 한중콘크리트 양생시 기존에 사용되던 가열설비 설치비용 및 운용비용을 절감할 수 있어 경제적 측면에서 우수하다.

셋째, 수분증발이 방지되므로 소성수축균열을 방지할 수 있다.

넷째, 콘크리트 양생용 버블시트의 포설 및 해체가 용이하다.

다섯째, 에어시트 및 PE필름을 투명하게 제작하여 빛의 투과성을 높일 수 있다.

여섯째, PE필름을 검정색으로 제작하여 집열효과를 높일 수 있다.

일곱째, PE필름을 은박표면 처리하면 열반사의 효과가 있어 서중콘크리트 시공시 유리한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (6)

1. 슬래브 콘크리트 타설 후 양생에 이용되는 양생시트에서,

   평활면을 갖는 제1PE시트에 일정한 간격으로 에어캡(Air Cap)이 형성된 제2PE시트가 접착되어 구성된 에어시트; 및

   평활면을 갖는 PE재질의 시트로서, 상기 에어시트의 에어캡과 접착되는 마감시트; 를 포함하여 구성되되,

   상기 에어시트와 마감시트는 열융착에 의해 접착되고, 가장자리는 열처리 실링(Sealing)으로 마무리된 것을 특징으로 하는 콘크리트 양생용 버블시트.
2. 제1항에서,

   상기 에어시트 및 마감시트는 빛의 투과성을 높이기 위해 투명하게 제작되거나 집열효과를 높이기 위해 검정색으로 제작된 것을 특징으로 하는 콘크리트 양생용 버블시트.
3. 제1항에서,

   상기 에어시트 또는 마감시트는 열반사를 위해 은박처리된 것을 특징으로 하는 콘크리트 양생용 버블시트.
4. 제1항에서,

   상기 마감시트 또는 에어시트의 제1PE시트에 접착되는 부직포; 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 양생용 버블시트.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,

   상기 마감시트에는 에어시트가 한층 더 접착되되, 상기 2장의 에어시트는 에어캡이 상기 마감시트를 사이에 두고 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 양생용 버블시트.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,

   상기 에어시트가 복수층으로 접착되되, 상기 에어시트의 에어켑은 모두 같은 방향을 향하도록 배치되고, 상기 마감시트는 최상층 에어시트의 에어캡과 접착되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 양생용 버블시트.

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