[한천구의 콘크리트 세상] 콘크리트 마감의 핵심은 ‘물때’…초결과 종결 사이가 적기

건설현장에서 레미콘 차량으로 운반된 콘크리트를 거푸집에 타설한 뒤에는 일정 시간이 지나 표면을 평탄하게 마감하는 작업이 이뤄진다. 이때 표면 마감 기계인 피니셔(Finisher)를 사용하거나 흙손으로 고르게 다듬는데, 작업 시기가 지나치게 빠르거나 늦으면 품질 저하로 이어질 수 있다.

현장 기능공들은 이 최적의 시점을 ‘물때를 잡는다’고 표현한다. 콘크리트가 액체 상태에서 점차 굳어가는 과정 중 가장 적절한 순간을 포착해 작업을 시작하는 것을 의미한다.

물질은 일반적으로 기체·액체·고체의 세 가지 상태로 구분되지만, 액체와 고체 사이에는 ‘소성체(Plastic)’라는 중간 상태가 존재한다. 콘크리트 역시 타설 직후에는 액체 상태이나 시간이 경과하면서 형태를 유지할 수 있는 소성 상태를 거쳐 최종적으로 고체가 된다.

마감 작업에 적합한 시점은 바로 이 소성 상태다. 액체와 소성체의 경계는 ‘초결시간(Initial setting time)’, 소성체와 고체의 경계는 ‘종결시간(Final setting time)’으로 구분되며, 이를 통틀어 ‘응결시간(Setting time)’이라 한다.
 

세티메터와 프록터 관입저항시험치의 상관관계

 
초결 이전의 액체 상태에서 피니셔를 사용하면 기계 자국이 남고, 블리딩(bleeding) 현상이나 침하가 발생해 재마감이 필요하다. 반대로 종결 이후에 마감을 시도하면 콘크리트가 지나치게 굳어 작업이 어렵고, 물을 뿌려가며 작업할 경우 표면의 물-시멘트비가 높아져 강도와 내구성이 저하될 수 있다. 따라서 표면 마감은 초결 이후 시작해 종결 이전에 마무리하는 것이 가장 바람직하다.

이 같은 응결시간은 KS F 2436 ‘관입 저항침에 의한 콘크리트의 응결시간 시험방법’에 따라 측정할 수 있다. 이른바 프록타(Proctor) 관입저항 시험법은 시료를 5mm 체로 걸러 모르타르 상태로 만든 뒤, 원통형 용기에 채워 시간 경과에 따른 관입저항을 측정하는 방식이다. 관입저항이 3.5MPa에 도달한 시점을 초결, 28.0MPa에 도달한 시점을 종결로 판정한다.

그러나 이 시험법은 장비 무게가 약 20kg에 달하고, 침을 여러 단계로 교체해야 하는 등 절차가 복잡해 실제 건설현장에서 활용하기에는 어려움이 있다. 이 때문에 현장에서는 여전히 못으로 찔러보거나 긁어보는 방식 등 기능공의 경험과 감각에 의존해 물때를 판단하는 경우가 많다.

이 같은 한계를 보완하기 위해 간편하게 응결상태를 측정할 수 있는 기기가 고안됐다. 고무나 플라스틱의 경도를 측정하는 듀로미터(Durometer) 원리를 응용한 ‘세티메타(Setimeter)’가 그것이다.

이 장비는 약 0.13kg으로 가볍고 휴대가 가능하며, 타설된 콘크리트 표면에서 직접 관입저항을 측정할 수 있다. 측정값이 약 40HD이면 초결, 80HD 전후이면 종결 상태로 판단할 수 있어 현장에서 신속하게 물때를 파악할 수 있다는 설명이다.

전문가들은 콘크리트 품질 확보를 위해 표면 마감 시점의 정밀한 판단이 중요하다며, 간편 측정기기의 보급이 현장 시공 품질 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.