특수 콘크리트의 관리(Mass 콘크리트+원전)

□ 매스 콘크리트의 정의

 

 ○ 댐, 원자로 등에 적용되는 대규모 현장의 콘크리트를 말하는 것으로 수화열로 인한 온도균열, 온도응력을 검토해야 합니다. 부재 치수가 넓은 평판구조에서는 두께 800mm 이상, 하단 구속 벽체에서는 두께 500mm 이상인 콘크리트를 말하며 P.S.C. 구조물과 같이 부배합 콘크리트의 경우에서는 더 얇은 부재에서도 매스 콘크리트 시공법이 적용됩니다.

 

 ○ 수화열이 큰 만큼 내/외부의 온도차이(25℃이상)로 인한 밀도가 달라지는 점이 큰 문제를 야기합니다.

 

 ○ 시공 시 고려사항

 1. 응력 및 균열의 발생

 2. 균열 발생 시 폭과 위치(계획된 줄눈을 통하여 균열 위치 유도 필요)

 3. 내구성 확보

 4. 잔류 응력은 줄눈 계획과 Block 분할을 통하여 조치

 

□ 온도균열의 검토

 

 ○ 콘크리트의 경우 수화반응을 통하여 강도발현을 한다고 이전에 말씀드렸습니다. 그런데 콘크리트의 규모가 더 크다면 어떻게 될까요? Mass 콘크리트 구조물에서는 그 수화열이 더욱 커지게 되고 그로 인한 문제가 다양하게 발생할 것입니다.

 

 그중 하나가 바로 온도균열입니다. 내부와 외부의 온도차이가 발생하며 각기 다른 응력이 발생하고 식어감에 따라 또 다른 응력이 서로 반대로 작용하게 되며 균열이 발생하게 됩니다.

온도 균열 Mechanism

 ○ 내부와 외부의 온도 차이로 인한 균열, 해결책은, 대책은 무엇이 있을까요?

  - 뜨거운게 문제가 되므로 보통, 과거에는 뜨거운 내부를 식히자!라는 방향으로 Pre-Cooling, Post-Cooling 방법을 많이 시행하였습니다. 재료를 사전에 차갑게 식히든 시공 후에 차가운 물을 넣을 수 있는 Pipe를 시공해 놓고 식히는 방법으로 말이죠.

 

 하지만 반대로 외부를 가열하게 되면 어떨까요? 수화열의 열이 증가함에 따라 강도발현이 더 좋아지고 시공 속도도 빨라집니다. 그것은 콘크리트의 품질이 좋아지는 것을 의미합니다. 이런 역발상을 통하여 최근에는 오히려 가열양생을 시도하는 경우도 종종 있습니다.

 

 물론 관리는 더욱 까다로워지고 뜨거운 열로 인한 환경적인 문제도 무시할 수 없기에 고려할 것이 매우 많은 방법이기도 합니다

 

 ○ 온도 균열의 검토 방법

  - 기왕 실적에 의한 방법: 과거 데이터를 통한 분석 방법

  - 온도 균열 지수에 의한 방법

콘크리트 온도와 재령의 관계와 온도 균열 지수 검토 방법

 

□ 마무리

 ○ 돌고 돌아 다시 제자리

 우리나라에서 탈원전을 할 당시, 많은 우려가 있었습니다. 과연 탈원전이 답인가? 다른 재생에너지가 원전 기술만큼의 효율성을 가지고 있는가? 그리고 우리의 원전 기술 안정성은 이미 검증되고 뛰어난데 그런 기술력을 모두 버릴만큼 다른 재생에너지가 효과적인가? 결국 돌고 돌아 제자리로 돌아왔습니다.

 

 원전을 지지하거나 탈원전을 지지하는 것은 아니지만 대체제가 없는데 섣부르게 행동하는 것만은 단연코 반대하는 편입니다. 반대해야 한다고 생각합니다.

 

 아무튼 돌고 돌아 다시 제자리로 돌아와 원전 기술이 조금씩 떠오르고 있으니 Mass 콘크리트에 대한 것도 조금은 더 부각되지 않을까 싶습니다. 소규모 원전의 개발과 필요성이 대두되고는 있지만 아직은 시기상조이니 말입니다.

 

 오늘 하루도 자기 자리에서 열심히 노력하고 고생하셨습니다. 내일도 안전하고 조금 더 꿀을 빠는 생활이 있으시길 바랍니다.