December 2016
   

페네트론 뉴스레터에 오신 것을 환영합니다.

다사다난했던 2016년이 마무리되어 가고 있습니다. 2014년 10월 및 2015년 9월에 이어 콘크리트의 내구성 관련 특집판을 다시 내게 되었습니다. 이번 호에서는 콘크리트 품질을 악화시키는 알칼리 실리카 반응 및 알칼리 골재 반응에 대해 좀 더 면밀하게 살펴 보도록 하겠습니다. ‘콘크리트 암’이라고도 불리는 이러한 반응을 방지하는 방법은 간단합니다. 페네트론 어드믹스를 콘크리트에 혼입하여 알칼리 실리카 반응 및 알칼리 골재 반응에 필요한 물을 막아서 이 반응이 일어날 위험을 없애는 것입니다.

페네트론이 해결책을 제시한 세계 각국의 흥미로운 시공 사례를 아래에서 살펴 보시기 바랍니다.

2017년 새해에도 행복이 가득하시길 빕니다.


조제프 반 베크
해외 마케팅/세일즈 담당 이사

 



 

알칼리 실리카 반응 (Alkali-Silica Reaction) 막는 방법

 
 

워게이밍 본사, 니코시아, 키프로스

 
 

산티아고 지하철 3호선, 칠레

 
 

아프리카 몰, 워터펄, 남아프리카 공화국

 
 

안 빈 시티, 하노이, 베트남

 
 

수산물 종합 유통 센터, 춘천, 대한민국

 
 

사우스 쿼터/ 1단계, 자카르타, 인도네시아

 

 
   
알칼리 실리카 반응 (Alkali-Silica Reaction) 막는 방법

알칼리 실리카 반응은 알칼리 골재 반응 중 가장 흔한 것이다. 이 반응은 콘크리트의 심각한 팽창 및 균열을 야기하며 강도를 떨어뜨려 결과적으로 실패에 이른다.

콘크리트 안에 존재하는 물을 흡수하여 반응이 일어난 골재는 알칼리 실리카 젤(노란색)을 형성한다.  이 C-S-H젤은 팽창 압력을 일으켜 골재 및 주변의 시멘트 페이스트에 균열을 발생시킨다.

알칼리 실리카 반응은 알칼리성을 가지는 시멘트와 일반적인 골재에서 발견되는 반응성 비결정형 실리카 사이에서 반복적으로 일어나는 화학 반응이다. 콘크리트에 있는 알칼리 수산화물과 이러한 골재의 반응은 규산 칼슘 수화물 젤(C-S-H)을 형성하는데 이것은 주변의 시멘트나 환경으로부터 물을 흡수하여 부피가 커지게 된다. 규산 칼슘 수화물 젤은 확장하면서 골재 내부의 압력을 높이고 결과적으로 알칼리 실리카 반응은 치명적인 구조 문제, 심지어 콘크리트 구조물의 붕괴까지도 야기한다.

알칼리 실리카 반응에 의한 균열(전형적인 그물형 균열)은 보통 지하수의 침투에 노출된 옹벽, 바닷물에 맞닿은 해상 구조물 혹은 모세관 흡입이 있는 곳에서 발생한다.

알칼리 실리카 반응이 일어나는 조건은 다음과 같다.

  1. 시멘트 (혹은 다른 원천)의 충분히 높은 알칼리 성분
  2. 처트 같은 반응성 골재
  3. 물 – 알칼리 실리카 젤 형성은 물이 필요하며 콘크리트 내부에 물이 없으면 알칼리 실리카 반응은 일어나지 않는다.

알칼리 실리카 반응을 막는 가장 효과적인 방법은 시멘트의 알칼리 성분을 제한하거나 비반응성 혹은 약반응성 골재를 사용하는 것이 아니라 콘크리트 구조체 내부로 물이 침투하는 것을 막는 것이다.

페네트론 어드믹스와 같은 페네트론 제품들은 콘크리트에 물이 침투하는 것을 막고 불용성 결정체를 형성하여 미세 균열 및 공극과 모세관을 채워서 알칼리 실리카 젤이 형성되지 못하게 한다. 페네트론 결정체가 형성되면 높은 정수압에서도 물의 침투를 막아 완전히 건조하고 내구성 강한 콘크리트 구조물을 만든다. 또한 페네트론 제품은 습기가 침투하면 즉시 균열 부위를 메워 물이 콘크리트 내부로 들어오는 길을 막는다.


콘크리트에 발생한 그물형 균열


   
워게이밍 본사, 니코시아, 키프로스

워게이밍 그룹은 키프로스의 니코시아에 본사를 두고 있는 컴퓨터 게임 개발 및 배급사이다. 턴제 전략 게임 및 실시간 전략 게임으로 출발하였으나 2009년부터 부분 무료화 온라인 액션 게임으로 전환하였다. 워게이밍은 군대를 테마로 한 팀 게임인 “월드오브탱크”를 계기로 게임 시장의 리더로 등극했다.

2015년 워게이밍 그룹은 글로벌 본사를 니콜라스에 위치한 프레지덴셜 팰리스 근처의 워게이밍 본사 타워로 이전하였다. 로토스 개발사로부터 2천만 유로에 구입한 75m 높이의 이 타워는 키프로스에 있는 가장 높은 건물 중의 하나이다. 에너지 소모를 줄이기 위해 대형 태양광 발전용 패널로 감싼 이 타워는 키프로스에서 처음으로 에너지 효율 등급 A를 받았다.

이 건물은 다른 결정체 성장형 혼화제를 적용한 후 심각한 누수가 발생하였는데 키프로스의 페네트론 공급사는 워게이밍 그룹에 건물을 인도하기 전에 누수를 차단할 수 있는 효과적이고 영구적인 해결책을 제시해 달라는 요청을 받았다.

페네트론 인젝트가 균열 부위에 사용되어 콘크리트 내부에서 물을 밀어 낼 수 있도록 하였다. 이어서 건조하고 내구성 있는 콘크리트 구조물을 위해 페네트론이 코팅되었다. 추가적으로 프로젝트 컨설턴트의 요청으로 페네트론 어드믹스가 혼입된 숏크리트를 보호 층으로 적용하였다.

 

   
산티아고 지하철 3호선, 칠레

칠레의 산티아고 지하철 3호선 첫 구간은 2017년 개통될 예정으로 (2018년 2구간, 2020년 3구간 예정) 도시의 북서쪽 킬리큐라와 동쪽의 누노아, 라레이나를 연결한다.

지하철 3호선은 21.7km의 구간에 22개의 정거장을 갖추며 4호선A을 제외한 다른 지하철 모든 라인과 산티아고에서 연결되고 최고 수준의 보안, 승객 편의 기준에 맞춰 건설된다. 또한 전동차 내부 카메라, 에어컨, 송전로, 자동 운전, 승강장 안전문, 교외선 환승장을 갖추게 된다.

프로젝트 컨설턴트인 아카디스와 시공사인 페로비알&아그로만은 페네트론 시스템이 칠레의 시멘트와 골재에 특히 부합하며 매우 엄격한 기술적 요구 사항을 만족시킨다는 이유로 채택했다.

지역의 페네트론 공급사는 샘플 시공, 내구성 향상 효과 인증, 콘크리트의 자가 치유, 방수 성능 등을 통해 아카디스로 하여금 기존 설계를 페네트론 어드믹스가 혼입된 콘크리트로 변경하게 하였다.

2014년 7월 공사가 시작된 이후 33,000m³의 페네트론 어드믹스 콘크리트가 타설되었고, 공사가 완료될 때까지 약 52,000m³가 타설 예정이다.

여기를 클릭하면 칠레 산티아고 지하철 3호선에 적용된 페네트론 어드믹스의 자가 치유 과정을 볼 수 있다.


페네트론 어드믹스 활성화 이전의 터널


페네트론 어드믹스가 활성화 된 후의 터널

 

   
아프리카 몰, 워터펄, 남아프리카 공화국

아프리카 몰은 130,000m²의 면적에 단일 시공으로는 남아프리카 공화국에서 가장 큰 쇼핑몰이다. 이 쇼핑몰에는 여러 플래그십 상점을 포함하여 300개가 넘는 상점이 들어서며 다양한 국내외 브랜드샵은 물론 손쉽게 쇼핑을 할 수 있게 특화된 코트들, 뛰어난 접근성과 가시성을 자랑한다. 아프리카 몰은 워터펄시에 위치하며 주변 환경을 향상시키는 우아한 디자인을 가지고 있다.

설계는MDS 사가 하였는데 아프리카의 지질 및 상징적인 풍경에서 영감을 얻었다고 한다. 아프리카 몰은 지역을 대표하는 쇼핑몰로 자리매김하고 있다.

3억4천8백만불이 투입된 이 공사에 페네트론 시스템의 여러 제품들이 사용되었는데 주요 적용 부위는 빗물 탱크 및 외부 주차장 데크이다.

9,650m³의 페네트론 어드믹스 콘크리트가 적용되었고 1,650m의 이어치기 부위에 페네바 SW-55가 사용되었다.

또한 페네실 프로가 외부 주차장 데크에 사용되어 1,520m²의 콘크리트 표면을 채웠다.

   
안 빈 시티, 하노이, 베트남

안 빈 시티 프로젝트는 하노이 겔렉심코사가 5억달러를 투입하여 45 헥타르의 면적에 지하 2층, 28층에서 35층 사이의 높이를 가지는 8개의 타워를 짓는 프로젝트이다.

안 빈 시티는 2017년 완공되면 356,000m²의 주거 공간에 2,732호의 호화 주택을 부동산 시장에 내 놓게 될 것이다.

안 빈 시티는 거주민들에게 우거진 정원, 나무, 넓은 공간과 함께 평화롭고 조화로운 라이프 스타일을 제공하는 안식처로 디자인되었는데 4계절 이용할 수 있는 수영장, 소매점, 식당, 카페, 스파, 헬스 클럽을 갖추고 있다.

안 빈 그린스타 프로젝트에 페네트론 제품을 성공적으로 적용해 본 후 프로젝트 책임자는 나머지 공사에도 원래 설계되어 있던 아스팔트 시트 공법 및 폴리머 코팅을 페네트론 시스템으로 변경할 것을 결정하였다.

페네트론 플러스가 지하 구조물 슬라브 및 타워 사이의 단상 38,000m²의 면적에 사용되었다. 페네트론 어드믹스 또한 수영장 및 물탱크, 다른 콘크리트 구조물 5,000m³에 적용되었으며 4,000m²의 옹벽 바깥 쪽에 페네트론이 물의 침투를 막고 콘크리트를 보호하기 위해 도포되었다.

 

   
수산물 종합 유통 센터, 춘천, 대한민국

춘천은 내륙 도시로서 수산물이 동해와 서해로부터 여러 단계의 유통 채널을 통해 공급된다. 춘천시는 지역민들에게 신선한 수산물을 합리적인 가격에 공급하기 위해 108억원을 투자하여 현대적인 수산물 종합 유통센터를 건립하였다. 춘천 수산물 종합 유통센터는 4,600m²의 면적에 지하 1층, 지상 3층 구조로 수산물 거래소, 회 센터, 냉동 창고, 수산물 가공 시설 등을 갖추고 있다.

공사 중 지하 벽체에서 높은 수압의 지하수가 다량 유입되어 페네트론 어드믹스가 콘크리트 구조물을 보호하고 지하에 위치한 기계실과 소방 펌프실의 완벽한 방수를 위해 적용되었다.

 

   
사우스 쿼터/ 1단계, 자카르타, 인도네시아

이 독특한 디자인의 다목적 복합 건물은 7.2 헥타르의 면적을 차지하며 3개의 사무용 타워로 구성되는데 2단계 공사에서 두 개의 거주용 타워가 더해질 예정이다.

탐 라이트 오브 애트킨스사에 의해 설계되었으며 전통적인 인도네시아 등나무 바구니에서 영감을 받은 사우스 쿼터는 넓은 개방된 공간과 무성한 초목을 가진, 특별하고 영감을 주는 업무 공간을 제공하면서도 지속 가능성, 에너지 효율을 최대화 하고 물 소비를 최소화 하도록 설계되었다.

20층의 타워는 각 층마다 2,200m²의 공간이 있는데 인근의 다른 빌딩보다 확연히 더 넓은 A 등급의 사무실을 제공한다.

사우스 쿼터 돔 지붕 아래 전용 상가 구역에는 식당, 편의점, 커피전문점 및 아울렛 등 다양한 상점이 들어선다.

지하 4층은 지하 수면이 높고 강한 정수압에 노출되어 있어 이 프로젝트에 있어 방수가 큰 어려움이었다. 구조물을 보호하고 내구성을 높이기 위해 페네트론 어드믹스가 사우스 쿼터의 옹벽 및 지하 슬라브에 적용되었다. 20,000m³의 페네트론 어드믹스 콘크리트가 사용되었으며 페네바 SW-55가 이어치기 부위에 적용되었다.

화장실과 발코니, 지붕 구조물 약 43,900m²의 콘크리트 표면에는 페네트론이 도포되었다.