3.1.1. 침투깊이평가

콘크리트의 미세균열 및 공극 충진은 콘크리트 내구성 향 상과 관련이 있기 때문에 프라이머의 침투성능은 중요하다. Fig. 4는 압축강도수준에 따른 프라이머의 좌․우측 평균 침투 깊이를 나타낸 것이다. 침투깊이는 쪼갬 인장 실험을 통해 얻 은 실험체의 단면을 통해 측정되었으며, 정밀한 측정을 위해 침투면적을 실험체의 높이로 나누어 침투깊이를 산정하였다. 침투깊이 평가결과 Primer-18 실험체의 평균 침투깊이는 3.05(±0.81) mm로 측정되었으며, Primer-30 실험체의 평균 침 투깊이는 Primer-18 실험체에 비해 47% 감소한 1.61(±0.34) mm 로 측정되었다. 또한 압축강도가 가장 높게 평가된 Primer-50 실험체의 평균 침투깊이는 1.24(±0.05) mm로 측정되었으며, 침투깊이평가 실험체중 가장 얕게 측정되었다. 프라이머 침 지에 따른 침투깊이 평가결과 콘크리트 강도가 높아짐에 따 라 프라이머 침투깊이는 감소하는 경향을 나타내었는데, 이 는 콘크리트 강도가 높아짐에 따라 내부 공극률이 낮아지고, 조직이 치밀해져 침투 깊이가 다소 감소된 것으로 판단된다.

Fig. 4

Effect of compressive strength on permeant depth of primer

3.1.2. 압축거동평가

Fig. 5는 프라이머 도포 여․ 부에 따른 콘크리트의 압축-응 력 변형곡선을 나타낸 것이다. 프라이머의 도포는 타설 후 13일 이후에 시공되었으며, 재령 28일까지 기건 양생 후 압 축실험을 실시하였다. 비교대상인 일반콘크리트의 경우 재 령 14일까지 수중양생을 실시한 뒤 동일한 방법으로 28일 까 지 양생하였다. 측정된 압축강도는 Table 2에 정리하여 나타 내었으며, 평가결과 프라이머를 도포한 콘크리트는 일반콘 크리트에 비해 2.0∼3.5%의 강도감소를 보였다. 따라서 프 라이머를 도포함에 따라 압축강도가 다소 저하되는 것으로 나타났으나, 그 차이는 미소한 것으로 판단된다. 또한 KS 기 준에 준하여 제작한 모르타르의 압축강도는 28.2(±0.9) MPa 로 나타났으며, Primer-30 및 Con-30 실험체와 유사한 수준 을 보였다.

Fig. 5

Effects of primer on compressive strength of concrete

3.2.1. 부착실험체 파괴양상

본 연구에서 나타난 바닥 마감재의 부착파괴는 Fig. 6에 나 타난 바와 같이 크게 두 가지 형태로 구분되며, 바닥 마감재와 콘크리트 사이의 부착파괴가 발생되는 경우와 콘크리트 내부 에 쪼갬파괴가 발생하는 경우로 구분된다. 주로 나타난 부착 파괴양상은 콘크리트 내부파괴 양생이며, Fig .6(b)에 나타낸 것과 같다. 파괴양상에 따른 부착강도 차이는 미비한 것으로 나타났으나, Fig. 7에 나타낸 것과 같이 동일한 실험체에서 콘 크리트 파괴면 사이에 골재가 포함되어 있는 경우 부착강도 가 다소 감소하는 경향을 나타냈다. KS F 4937에서 규정된 기 준을 만족하기 위해서는 부착강도가 1.2 MPa 이상이거나 바 닥판과 콘크리트가 일체로 부착파괴 형태를 나타내어야 한 다. 따라서 본 연구에 나타난 부착파괴양상은 주로 모체가 되 는 콘크리트와 바닥 마감재가 일체로 된 부착파괴양상을 보 였기 때문에 KS 기준을 만족하는 것으로 나타났다.

Fig. 6

Fracture mode of surface finishing

Fig. 7

Adhesive strength difference with fracture mode

3.2.2. 프라이머 도포 및 마감재 재령 일에 따른 부착성능

본 연구에서는 프라이머 도포 여·부 및 바닥 마감재 시공 재 령 일에 따른 바닥 마감재 부착성능을 평가하였다. 변수에 따 른 부착성능 평가결과를 Table 4에 정리하여 나타내었으며, Fig. 8은 프라이머 도포 여·부 및 바닥 마감재 재령 일에 따른 바닥 마감재 부착성능 변화를 나타낸 것이다. 바닥 마감재 재 령 14일에서의 부착성능 평가결과 Primer-50 및 Con-50 실험 체를 제외하고 프라이머를 도포함에 따라 부착강도가 미소하 게 증가하는 것으로 나타났다. 또한 프라이머를 도포함에 따 라 부착강도는 0.04∼0.14 MPa 증가하였으며, 모르타르 실험 체에서 부착강도가 가장 크게 증가하였다. 바닥 마감재 재령 28일에서는 모든 실험체에서 프라이머를 도포함에 따라 부착 강도가 향상되는 것으로 나타났다. 프라이머 도포에 따른 부 착강도 차이는 0.18∼0.38 MPa 나타났으며, 재령 14일의 결 과와 동일하게 모르타르에서 가장 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 이는 모르타르의 경우 굵은골재를 포함하고 있지 않기 때문에 프라이머가 콘크리트에 비해 모르타르에서 더 많은 침투를 하여 프라이머 도포에 따른 부착강도 차이가 두 드러지게 나타난 것으로 판단된다. 재령 56일에서의 부착강 도평가에서는 프라이머를 도포함에 따라 바닥 마감재 부착강 도가 0.01∼0.21 MPa 증가하는 것으로 나타났다.

Fig. 8

Effects of primer and curing age on adhesive strength

바닥 마감재 재령 일에 따른 부착성능 변화는 Fig. 8에 나타 낸 바와 같으며, 바닥 마감재 재령이 14일에서 28일로 경과함 에 따라 Con-50 및 Mortar 실험체를 제외하고 부착강도가 5.1∼ 36.9% 수준 증가하는 것으로 나타났다. 재령이 경과함에 따 라 부착강도가 가장 크게 증가한 실험체는 Primer-30 이며, Mortar 실험체의 경우 11.3% 부착강도가 감소하는 것으로 나 타났다. 재령 14일에서 56일 변화에서는 9.3∼31.2% 수준의 부착강도 증가를 보였으며, Primer-50 실험체에서 가장 크게 증가하였다. 따라서 바닥 마감재 재령이 경과함에 따라 부착 강도가 증가하는 경향이 본 연구에서 나타났으며, 이는 부착 파괴 양상을 고려하였을 때 재령이 경과함에 따라 콘크리트 및 모르타르 또한 경화하여 부착강도가 증가한 것으로 판단 된다. 또한 재령 경과에 따른 부착강도 증가는 프라이머를 도 포한 실험체에서 두드러진 것으로 나타났다.

3.2.3. 압축강도 수준 및 모르타르에서의 부착성능 평가

Fig. 9는 바닥 마감재 재령 28일에서 압축강도수준 및 프라 이머 도포 여․부에 따른 바닥 마감재 부착강도 변화를 나타낸 것이다. 평가결과 프라이머 도포 여․부에 관계없이 압축강도 가 높아짐에 따라 바닥 마감재 부착강도 또한 높아지는 경 향을 보였다. 압축강도가 높아짐에 따라 부착강도는 87.4∼ 202.7% 높아졌으며, Primer-50 실험체에서 가장 높은 부착강 도를 보였다. 이는 본 연구에서 나타난 부착파괴양상을 고려 했을 때 콘크리트 내부에서 부착파괴가 주로 발생했기 때문 에 콘크리트 쪼갬 인장강도와 관계가 있는 것으로 판단된다.

Fig. 9

Effects of compressive strength on adhesive strength

현행 KS 기준에서는 바닥 마감재 부착성능을 모르타르 공 시체를 활용하여 평가하도록 제안하고 있다. 하지만 실제 시 공현장에서 바닥 마감재가 시공되는 바탕면은 콘크리트이기 때문에 본 연구에서는 바탕면에 따른 부착강도 변화를 평가 하였으며, 현행 KS 기준과 비교하기 위해 콘크리트 및 모르타 르를 사용해 실험체를 제작하여 바닥 마감재 부착성능을 평 가하였다. 모르타르 실험체에서의 부착성능 평가결과 프라이 머를 도포한 경우 바닥재 시공 재령 14일 및 28일에 각각 1.56, 1.64 MPa로 나타났으며, 재령이 경과함에 따라 부착강도는 0.08 MPa 높아지는 것으로 나타났다. 프라이머를 미시공한 경우에는 재령이 경과함에 따라 1.42 MPa에서 1.26 MPa로 감 소하는 경향을 나타내었다. 또한 모르타르에서 프라이머 도 포 여·부에 따른 부착강도 평가결과 프라이머를 도포함에 따 라 부착강도가 높게 나타났으며, 부착강도 차이는 재령이 경 과함에 따라 증가하는 것으로 나타났다.

본 연구에서 압축강도에 따른 콘크리트의 부착강도 평가 결과 압축강도가 증가함에 따라 부착강도 또한 증가하는 선 형적인 경향을 보였다. KS 기준에 준하여 제작한 모르타르는 재령 28일 28.2 MPa의 압축강도를 보였으며, Con-18과 Con-30 압축강도 평균과 유사한 것을 알 수 있다. 바탕면 및 압축강도 에 따른 부착강도 평가결과 재령 28일 기준 Con-18 실험체의 압축강도는 16.8 MPa 부착강도는 0.74 MPa로 측정되었으며, Con-30의 경우 각각 34.4 MPa, 1.75 MPa로 나타났다. 모르타 르에서는 압축강도와 부착강도가 28.2 MPa 및 1.26 MPa로 각각 나타났으며, 이는 Fig. 9에 나타낸 바와 같이 압축강도에 따른 부착강도 변화가 콘크리트와 모르타르에서 유사한 경 향을 보이는 것을 알 수 있다. 따라서 바탕면 변화에 따른 부 착강도 차이는 발생하지 않을 것으로 판단되며, 현행 KS 기 준의 모르타르 바탕면에서 평가된 부착성능을 근거로 하여 실 제 시공현장의 콘크리트 부착강도를 예측할 수 있을 것으로 판 단된다.