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5-1 실리콘계 주입줄눈재 품질시험 기준 개선 건설계획처-641

(2010. 2. 23)

Ⅰ 추진 개요

 콘크리트 포장에 있어서 주입줄눈재는 주요한 자재이나 유사

제품과 육안 구별 곤란으로 부적격제품 사용 가능성이 높아

현장 반입자재에 대한 신속한 품질확인이 필요

 포장 줄눈재의 단기간 내 재질분석을 위하여 도입한 적외선

분광시험의 현장 효용성 및 대체 시험방법 검토

 주입줄눈재 품질시험 기준 정립으로 부적격제품 사용 차단

및 콘크리트 포장의 내구성 향상에 기여

Ⅱ 추진 경위

□ 콘크리트 포장 주입줄눈재 선정시 유의사항(도로처-1137, 2006.4.3)

o 콘크리트 줄눈 수축․팽창율(＋85/－20%)을 만족하는 줄눈재

(Class ＋100/－50%) 적용

□ 콘크리트 포장 줄눈재 변경시행(건설관리처-1019, 2008.03.28)

o 폴리우레탄계 → 실리콘계로 변경 적용

- 폴리우레탄계 시공구간 불량률 24%

□ 콘크리트 포장 주입줄눈재 품질확보 방안(건설계획처-1678, 2009.05.22)

o 단시간 내 재질 확인이 가능한 적외선 분광시험 도입

- 촉진내후성 시험의 경우 소요기간 과다(약 7개월)

□ 콘크리트 포장 주입줄눈재 품질확보 방안 연구(실용화소과제)

o 적외선 분광시험의 효용성 및 대체 시험법 검토

- 적외선 분광시험 및 주사전자 현미경을 이용한 성분분석 시험 실시

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Ⅲ 현실태 및 문제점

□ 육안구분이 곤란하여 품질 부적격제품 사용 가능성 내재

o 실리콘계 제품이 폴리우레탄계에 비해 고가(약 3배)

o 두 종류 제품의 색상과 촉감이 유사하여 육안 구분이 곤란하므로

현장 반입자재의 품질에 대한 신속한 확인 필요

□ 적외선 분광시험을 도입(2009. 5월)하였으나 명확한 판정기준

제시 미흡

o 적외선 분광시험 도입 초기에는 품질검사 전문기관에서 분석결과

재질을 명시한 성적서를 발부하였으나, 관련업계 민원 등으로

재질 미표기로 품질 적격여부 판정 곤란

※ 적외선 분광시험 : 적외선을 사용하여 주입줄눈재의 결합구조를 분석

o 적외선 분광시험 파형분석의 문제점

- 실리콘계는 분광시험 결과 800 ~ 1,200cm-1 사이에 극대값이 발생

되나 비실리콘계 제품도 동일 파수대에서 극대값 발생

【실리콘계 제품】【폴리우레탄, 유사 실리콘 제품】

흡

수

율

파수(cm-1) 파수(cm-1)

흡

수

율

파수 800 ~ 1,200cm-1 사이에 극대값 파수 1,500 ~ 2,000cm-1 사이에 극대값

* 파수 : 파장의 역수로 단위길이의 파동에 들어 있는 파장의 수

o 적외선 분광시험의 파형분석 결과에 대한 적격여부 판정이 곤란

하므로 대체 시험방법 필요

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Ⅳ 개선방안

□ 주사전자현미경(SEM/EDS)을 이용한 성분분석 시험 도입

o 성분분석 시험의 특징

- 시료의 정성적, 정량적 분석 가능

- 여러 가지 원소 동시분석 및 계량 표시 가능

- 분석시간이 짧음(실시험 소요시간 : 약 1～3분)

※ 성분분석 시험 : 고배율의 전자현미경을 이용하여 조직 영상촬영

및 X-ray를 이용하여 화학성분 정량 분석

o 판정 방법

- 기본구성 : 폴리우레탄계는 C－O와 C〓O결합, 실리콘계는 Si－O결합

- (C+O)와 (Si+O)의 함량을 비교하되, 공통원소 O를 제외한

․C ≥ Si 일 경우 비실리콘계(유사제품)

․C ＜ Si 일 경우 실리콘계로 판정

o 성분분석 시험 결과를 통한 판정 例

 

 

 

구 분	주문진-속초 1공구	여주-양평 1공구	논산-전주 2공구	유사 제품
				변성폴리에스테르계	폴리우레탄계
C	21.99	21.17	27.31	27.55	41.97
O	24.59	23.02	21.07	25.16	33.55
Si	29.54	31.68	42.43	0.60	0.14
판 정	실리콘계	실리콘계	실리콘계	비실리콘계	비실리콘계

□ 품질시험 기준 개선

o 반입전 시험항목 조정 : 적외선 분광시험 대신 성분분석 시험 추가

o 반입후 시험항목 조정

 

 

 

구 분		당 초	개 선
반 입 전		적외선 분광시험 등 14개 항목	성분분석 시험 등 14개 항목
반입후	시험항목	유동성 등 5개 항목	성분분석 시험
	시험빈도	5km 마다 1회 (편도2차로 기준)	좌 동

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Ⅴ 향후 조치계획

□「고속도로 공사용 건설재료 품질 및 시험기준」및 「고속도로

공사 전문시방서」개정 시 반영

□ 콘크리트 포장 주입줄눈재 자재 품질확인 철저

o 주입줄눈재에 대하여 사업단 및 유지관리 현장에 자체 Theme점검을

실시토록 지시

o 불량자재 적발 시 처리

- 불량자재 적발 시 : 공급원승인 매뉴얼의 ‘품질부적격 자재 조치

절차 및 제재내용’ 에 의거 처리

- 부실벌점 부과

: 건설용 자재 및 기계․기구 관리상태의 불량 : 3점

붙 임 : 1. 주입 줄눈재 세부 시험항목

2. 주사전자현미경 시험방법 통칙(KS I 0051)

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[붙임 #1]

주입 줄눈재 세부 시험항목

□ 실리콘 실란트 품질기준

 

 

 

시 험 항 목	시험방법	품 질 기 준
유동성	ASTM C 639	굴곡 없는 매끄러운 표면
성형율(mL/min)	ASTM C 1183	≥50
가열처리후 효과	ASTM C 792	무게변화 10%미만, 균열, 백탁 없을 것
불 점착성(h)	ASTM C 679	≤5
접착성 (-29℃, 100% 인장)	ASTM D 5893	이상없을 것
경도(-29℃, Type A2)	ASTM C 661	≤25
경도( 23℃, Type A2)	ASTM C 661	≥30
흐름성	ASTM D 5893	No flow
최대 신장율, %	ASTM D 412(C)	≥600
인장력 150%, 23℃, kPa	ASTM D 412(C)	≤310
촉진내후성, 5000시간	ASTM C 793 (시험빈도 : 1회/2년)	촉진노화 이후에도상기 시험항목별 기준을 여전히 만족할 것.
복원력, %	ASTM D 5893	≥75
움직임허용치(-50/100%)	ASTM C 719	흐름, 끈적함, 필름형성, 재전환, 수포, 균열, 백탁등이 없을것
성분분석 시험, %	KS I 0051	C ＜ Si

※ 단, 성분분석 시험은 공사 중 5km(편도2차로 기준)마다 1회 실시