시멘트 제품의 백화와 그 방지책

시멘트 제품의 백화와 그 방지책

몰탈과 콘크리트에 물이 침투되어 녹아나온 수산화석회(Ca(OH)2)가 탄산가스 등과 작용하여 석회석으로 변하고 이것이 타일 표면에 농축 결정이 생긴 현상이 백화현상이다. 이것은 시멘트, 강모래를 현장 조합하는 경우 불균일한 몰탈이 되며 시공후 크랙이 일어나 빗물이 스며들게 되고 다른 곳의 크랙부분으로 부터 유출될 때에는 타일붙임몰탈의 잿물(유리석회, 유리알칼리)를 동시에 유출시켜 일으킨다.

 

 

Ⅰ. 머리말

 

포틀랜드 시멘트의 결점의 하나로서 백화(Efflorescence)현상에 관해서는 오래 전부터 많은 학자에 의해 연구되었으나 그 성인과 거동에 대해서는 아직까지 확실히 밝혀지지 않고 있다. 다만 백화방지법에 관해서는 그때그때의 경우에 따라 대책이 강구되고 있는데 일반적인 백화방지법 또는 백화방지제의 발명은 포틀랜드 시멘트의 본질로 보아 무리한 일인 것 같다. 백화현상은 미관상의 문제일 뿐 아니라 경우에 따라서는 사소한 일로 판단되는 바 시멘트 제품을 완전히 다른 재료로 바꾸지 않는 한 완전 방지는 매우 어려운 일이라고 생각된다.

일반적인 방법으로서가 아니고 시멘트가 사용되는 경우의 여러 가지 공법에 대하여 가능한한 백화발생을 억제하는 방법은 충분히 고려할만한 가치가 있으므로 백화의개념과 방지제 및 시공법에서는 백화방지대책을 살펴보기로 한다.

Ⅱ. 백화의 정의

시멘트 경화체에 발생되는 백화는 일반적으로 다음과 같이 정의한다.

[시멘트중의 가용성분을 용해시킨 용액은 시멘트 경화체의 표면건조에 따라 수분이 증발되면 용해성분이 경화체의 표면에 석출되는데 이때 석출된 백색물질을 백화(Efflorescence)라고 한다.]

백화발생에는 혼연수에 용해된 백화성분이 시멘트 경화체 표면의 건조에 따라 석출되는 경우와, 외부의 물, 예를들어 빗물, 지하수, 양생수 등이 일단 건조된 경화체의 내부로 침투하였다가 재건조시 표면에 콘크리트중의 가용성분을 이끌어 석출시키는 경우 또는 가용성분을 표함하는 물이 경화체 표면에 따라 흐르다가 경화체표면에서 증발건조되면서 백화성분을 표면에 남기는 경우가 있다. 전자를 1차백화, 후자를 2차백화라고 부른다 .<그림1> 보통 2차백화를 백화라고 부르는데 1차백화도 문제가 되는 경우가 많다. 1차백화는 시공후 수일내에 표면화하기 때문에 공법을 바꿈으로써 막을 수 있는 경우가 많다.

1차백화는 바닥과 벽의 흙손 처리면, 콘크리트 타설면 등의 Bleeding 수에의한 백화 현상, 콘크리트 제품의 거푸집 접촉면에서의 수막에 생기는 백색화 또는 발수성 부재를 댈 때 생기는 백색화 등을 들 수 있는데 거의 균일하게 생기는 경우는 일반적으로 시멘트 색과거의 같아 그다지 문제가 되지 않는다. 그러나 착색 콘크리트의 경우는 착색효과가 나쁘고 얼룩이 생기며 방수실링제의 보수시에는 곤란한 문제를 일으킨다

2차백화는 시멘트 제품자체의 치밀도 차, 수량의 차, 시멘트 제품이 받는 외적 기상조건의 차, 또는 사용조건의 차 등에 의해 시멘트제품 자체가 동일조건에 있지 않기 때문에 부분적으로 생기는데 특히 백화가 많이 생기는 부분은 물의 이동이 쉬운 구조, 조직이 되므로 계속해서 백화가 생겨 미관을 크게 해친다. 예를 들어 창아래 물이 흐르는 곳에 생기는 백화, 타일 및 블록의 줄눈에 생기는 백화, 콘크리트 이음부에 생기는 백화, 거푸집과 콘크리트 사이에 침습하는 빗물에 의한 백화, 실내의 벽에까지 생기는 무방수 블록의 백화,시멘트 제품을 쌓아 양생하는 경우 결로수에 의해 생기는 얼룩 등을 볼 수 있다.

Ⅲ. 백화현상

시멘트 제품의 백화현상에 대해서는 오래 전부터 많은 연구자에 의해 연구되었으나 확실한 정설은 없다. 이제 이들 연구로부터 일반적으로 받아들일 수 있는 부분을 간추리면 다음과 같다.

<그림1>줄눈 부분에서의 백화발생 모양

1. 백화의 성분

백화의 성분은 생성되는 장소와 계절, 콘크리트의 재령과 치밀도 및 첨가제 등에 따라 다르므로 반드시 동일성분으로 나타낼 수 없지만 시멘트나 골재중의 가용성 알칼리(칼륨염, 나트륨염)나 시멘트가 물과 반응하여 생성시킨 석회분의 탄산염이나 황산염이 주성분이다. 무론 그 양도 상기조건에 따라 다르다. 예를 들면 탄산칼슘(CaCO3), 소석회(Ca(OH)2), 황산소다(Na2SO4), 탄산소다(Na2CO3), 황산칼륨(K2SO4)이 주성분인 경우도 있고 탄산소다,탄산칼슘, 황산소다가 주성분인 경우도 있다.

시멘트 경화체중에는 가용성분으로서 황산소다, 황산칼륨, 소석회, 황산칼슘등이 있는데 이것이 표면에 석출되는 경우 공기중의 CO2를 흡수하여 일부는 탄산염으로 된다.

특히 소석회는 시멘트 주성분의 수화반응에 의해 필연적으로 생성되는데 이 소석회가 시멘트 경화체중에서 많이 생성되면 돌수록 그만큼 반응이 진행되어 강도가 증진된다. 또 알칼리염은 물에 대한 용해도가 높기 때문에 초기에 많은 백화가 생기는 원인이 되는데 외벽의 경우 빗물 등에 의해 또다시 용해유출되기 쉬우므로 장기간 표면에 존재하면 곤란하다. 소석회는 시멘트경화체중에 무한히 많이 존재하고 일단 표면에 석출되어 탄산화하면 비교적 난용성을 물질이 되기 때문에 매우 나쁘다. 그러나 기간이 지남에 따라 비교적 표면부분의 소석회는 콘크리트 경화체중에서 탄산 칼슘으로 변화하고 또 경화도 진행되어 조직이 치밀화하기 때문에 그리고 알칼리등 용해도가 큰 성분은 용출되어 소량이 되기 때문에 서서히 백화의 발생이 감소된다. 조기에 백화가 발생하는 조건이 갖추어진 경우에는 백화가 특히 심하다.

그밖에 미량성분으로 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 산화철(Fe2O3)나 혼화제로부터 염화물, 실산염 등을 비롯하여 여러 가지 성분이 백화로서 석출된다.

2. 백화발생 조건

백화가 생기는 것은 시멘트 경화체의 표면에서 수분이 증발하기 때문이다. 따라서 표면건조가 일어나는 조건에서 수분의 증발이 많게 되면 백화발생을 촉진하는 요인이 된다. 배합비율과 작업방법 및 시멘트/수비를 같게 취해도 시멘트 경화체의 표면에 백화가 생기는 경우와 생기지 않는 경우가 있는데 콘크리트 제조측의 조건보다도 콘크리트의 재령, 동서남북면 등의 시공면의 방향까지도 포함하는 기상조건이 백화발생에 보다 강한 영향을 미친다고 생각된다.

기온이 낮고 비교적 습도가 높고 적당한 풍속, 이러한 조건이 가장 백화발생을 촉진한다. 저온시의 건조 속도는 고온시에 비해 매우 느리다. 전혀 건조를 일으키지 않는 조건의 경우에는 당연히 백화가 발생되지 않는다. 한편 건조속도가 매우 빠른 경우에는 백화의 발생이 적다. 이것은 표면이 바르게 건조되어 수분의 내부확산이 이에 뒤따르지 못해 표면에서 약간의 내부까지 증발을 일으킨다. 이러한 내부증발에 의해 가용성분의 대부분은 표면까지 도출되지 않고 내면에서 석출되어 버리기 때문에 표면에는 백화의 발생이 적어지는 것이라고 생각한다. 일반적으로 겨울철 특히 겨울비가 올 때 백화가 많이 발생하는데 이것은 위의 조건이 만족되었기 때문이다.

그밖에 겨울철 저온시의 백화가 많이 발생하는 원인은 다음과 같이 생각할 수도 잇따. 즉 시멘트의 수화반응은 고온시에 비해 저온시에 매우 지연되기 때문에 수화반응물질의 생성이 늦어지고 모세관의 충진이 불충분하여 수분의 이동이 용이하게 되며 미반응 시멘트 부분이 장기간 잔유하여 소석회의 공급이 계속 많아지며 또 소석회의 용해도는 크기 때문이다.

일광면에서의 백화의 발생은 적고 얼음면에서의 백화는 많이 생기는데 이것도 건조속도 즉 내부건조와 표면건조, 경화속도 등으로 설명할 수 있다.

재령이 짧은 시기에 표면이 물에 젖었다가 건조되는 것은 불리하다. 백화발생이 필요한 성분은 초기에는 거의 무한대라고 생각할 수 있을 만큼 시멘트 경화체중에 존재하여 있고 조직도 치밀하지 않기 때문에 쉽게 표면에 백화성분을 공급한다.

이상으로부터 백화가 발생하기 쉬운 조건을 요약하면 다음과 같다.

① 저온

② 그늘(음지)

③ 다습

④ 적당한 풍속의 바람

⑤ 시멘트 제품의 짧은 재령

Ⅳ. 백화발생에 미치는 제인자의 영향

백화발생에 대해 시멘트 자체가 지니고 있는 제인자, 골재, 혼화제, 배합비 등의 영향에 대하여 검토하기로 한다.

1. 시멘트의 종류에 따른 영향

시멘트는 포틀랜드 시멘트계와 혼합 시멘트계로 크게 나눌 수 있는데 함유하는 수용성염류의 양이 다르기 때문에 백화발생에 얼마간의 차이가 있다고 생각된다. 혼합시멘트가 성분적으로 백화발생이 적겠지만 어떤 시멘트를 사용해도 시멘트의 수화반응에 의해 변화체중은 소석회의 포화용액으로 채워지기 때문에 백화의 발생공급원으로서는 충분하며 다른 백화발생 요소가 보다 강하기 때문에 시멘트의 종류에 따른 영향은 거의 무시할 수 있다.

알루미나 시멘트는 수화의 과정에서 소석회를 유리시키지 않으므로 백화의 발생이 적다.

2. 시멘트중의 알칼리, 유리석회의 영향

알칼리의 양이 많으면 백화가 발생되기 쉬우며 그 발생량도 많다는 설과 백화는 발생되기 쉽지만 그 발생량은 반드시 알칼리 함유량에 비례하지 않는다는 설이 있다. 잠재적인 요인으로 볼 수 있는 알칼리의 함유량이 적은 시멘트를 사용하면 당연히 백화가 적게 발생한다. 알칼리에 의한 백화는 물에 잘 용해되기 때문에 외벽의 경우 빗물 등에 의해 씻겨 내려가 미관을 그다지 해치지 않는다.

유리석회는 백화발생의 한 원인이 된다는 설이 있지만 유리석회로부터 용출되는 소석회에 비하여 시멘트의 수화에 의해 생기는 소석회의 양이 훨씬 많으므로 백화발생율은 거의 유리석회양에는 무관계하다고 말할 수 있다.

<표1> 석회용출량

 

3. 시멘트 분말도의 영향

시멘트의 분말도가 미세한 것은 조악한 것에 비하여 백화가 적게 일어나는 데 이것은 시멘트의 수화가 빨라 시멘트 경화체중에서의 시멘트 겔의 양이 증가하여 백화성분을 용해시키는 물이 내부로부터 표면으로 확산되는 것을 막아주기 때문이라고 생각된다. 그러나 보통 시멘트의 분말도는 같은 종류의 시멘트라면 큰 차이가 없으므로 큰 문제가 되는 인자라고는 생각하지 않는다.

<표2> 석회용출량

시멘트의 Blaine치(㎠/g) 석회용출량(mgCaO/l·7d) 비 고

 

4. 골재의 종류에 따른 영향

 

가용성염류 등의 불순물을 포함하지 않은 골재, 흡수율이 작은 골재들을 골라서 사용할 필요가 있다. 또 입도는 세밀충진에 가까운 것일수록 유리한데 이것은 일반적인 콘크리트 제종상의 문제와 동일시 할 수 있다.

 

5. 시멘트/골재비의 영향

 

일반적으로 시멘트 함량이 많은 몰탈이나 콘크리트는 조직의 치밀도가 높아 함유수의 이동 또는 외부수의 침입이 억제되어 이 때문에 백화의 발생이 적다고 생각되는데 시멘트량이 증대하면 치밀도의 향상과 동시에 백화성분 함유량도 많게 되기 때문에 이것이 백화의 공급원이 되어 명백한 방지효과를 인정할 수 없다는 설도 있다. 그러나 어느 것도 백화가 발생하는 조건에 놓이게 되면 백화의 발생을 피할 수 없게 된다. 경화초기에는 시멘트 함량이 적은 것이 백화를 잘 발생시키지만 장기간 방치된 경우는 시멘트 함량이 큰 것이 오랫동안 계속 백화를 발생시킨다고 생각할 수 있다. 시멘트 함량이 적은 경화제가 표면부분에서 탄소화를 빨리 진행시키는데 이것도 하나의 원인이 된다고 생각할 수 있다.

 

6. 물/시멘트 비의 영향

 

물.시멘트 비를 될 수록 저하시키면 시멘트 경화체의 조직이 치밀하게 되어 함유수의 경화체중에서의 이동이 억제되므로 백화의 발생을 억제시킬 수 있다. 물/시멘트비가 높으면 시멘트의 수화에 기여하는 물과 나머지의 물이 시멘트 경화체중에 존재하여 나머지의 물이 증발할 때 생기는 모세관을 통해 백화발생을 위한 물이 스며들어 백화가 쉽게 발생한다. 또 물/시멘트 비가 크면 Bleeding이 생겨 1차백화의 원인이 된다.

<표3> 석회용출량

No. 물/시멘트 비(%) 시멘트/모래비 석회용출량(mgCaO/l·7d)

 

7. 혼화재료의 영향

 

시멘트용 혼화재료는 시멘트 제품의 여러 성질을 시공에 적합하도록 개선하고 시멘트 경화체의 물성을 향상시키기 위해 사용하는데 여러 가지 혼화재료가 시판되고 있다. 이러한 혼화제중에는 백화발생을 촉진하는 것과 억제하는 것이 있으므로 그 사용에는 이러한 점도 고려하여 선택할 필요가 있다.

 

Ⅴ. 백화 시험방법

 

지금까지 백화의 발생기구가 완전히 구명되지 않았기 때문에 백화현상에 대해 현상론적으로 검토할 경우가 많다. 즉, 백화의 성분, 발생량, 결정상태를 검토하고 백화가 발생하기 쉬운 재료인가 어려운 재료인가를 판정해야 하는데 이를 위해서는 백화를 강제로 발생시키는 시험방법이 필요하다.

 

1. Wick Test

 

시멘트 제품을 직접 물과 접촉시켜 강제로 백화성분을 용해시키고 시멘트 경화체 표면 또는 가용성 물질을 포함하는 다공질의 Fired Ceramic위에 백화를 발생시킨 다음 석출된 백화를 회수하여 그 성분, 발생량 등을 검토하는 방법이다.  <그림3>

 

2. Pan Test

 

시멘트 경화체에 직접 물을 접촉시킨 다음 수분의 증발과 함께 표면에 백화를 발생시키는 시험법이다. <그림4> 실린더를 사용하는 시험법은 물을 넣어 1∼2일간 방치한 다음 물을 증발시켜 표면상태를 관찰한다.

 

3. Brickbox Test

 

공시체 내부에 물을 넣고 이 물이 공시체 표면에 침투되도록하여 백화를 발생시키는 시험법이다. <그림5>

 

4. 자기보유수에 의한 백화발생 시험법

 

외부로부터 물의 영향을 받는 것이 아니라. 공시체 자체에 보함되어 있는 수분만에 의해 양생온도, 재령, 습도 등의 영향으로 백화를 발생시키는 시험법으로 백화시험법으로는 가장 기본적인 방법이다.<그림6>

이 시험방법에서 특히 주의해야 할 것은 공시체의 재령, 탈형시기 및 탈형으로부터 시험을 행할 때까지의 방치기간에 대한 고려이다. 즉 양생기간중에 공시체 표면에 공기가 접촉되면 공기중의 CO2와 반응하여 탄산화를 일으키기 때문이다.

또 유리판을 공시체 얹어놓는 시험법의 경우 일정기간 공시체 표면에 유리판을 댄 그대로 있게되면 유리판과 공시체 사이에서 수분이 충분히 농축되므로 유리판을 떼어내지 않은 채로 백화를 발생시킬 수 있다.

5. 물방울 낙하 백화 발생 시험법

공시체 표면에 물방울을 일정속도로 낙하시켜 그 표면에 백화를 발생시키는 시험법이다.

<그림7> 물방울 낙하 백화발생 시험법

6. 현장 시험법

위에서 여러 가지 시험법을 소개하였는데 그 목적은 어디까지나 백화를 다량으로 발생시키기 위한 것으로 실제로 현장에서 발생하는 백화의 상황과 상당히 다르다.

즉 시멘트 제품의 종류나 사용 목적에 따라 적절한 시험법을 선택하지 않으면 안된다. 따라서 빗물의 침입, 건조에 따르는 백화발생현상의 시험법으로서 현장 시험법을 소개한다.

백화가 발생하기 쉬운 조건은 바람이 강하고 습도가 높을 때이므로 <그림8>과 같은 시험법이 적당하다고 생각된다. 전방으로부터 일정속도의 바람을 보내고 (풍속이 너무 크면 표면건조가 빨라서 표면하까지도 건조된다. 또한 탄산화가 짧은 시간내에 끝나는 백화는 거의 발생되지 않는다. 강한 풍속에 의해 공시체 표면으로부터 물이 한곳에 멈추어 있을 경우 그곳에서 그 내부까지 침투되기 때문에 2차백화를 발생할 위험성이 있다. 일반적으로 백화가 발생하기 쉬운 풍속은 3∼5m/sec이다.) 공시체 위로부터는 일정속도로 장기간 물을 낙하시키면 강우시의 상태와 거의 같은 조건이 되며 유출된 물은 아래의 물받이에서 증발에 의해 공시체 주변의 습도를 높인다.

공시체 위에는 물이 흐른 길이 생기는데 이 길 주변에서는 물이 흡수되고 바람에 의해 삼투된 다음 주변으로 확산되고 다시 이 물이 증발되므로 백화가 발생한다.(<그림9>) 특히 물방울 낙하지점 주변의 백화가 뚜렷하다. 물이 흐른 길은 물방울 낙하시에는 백화가 발생하지 않지만 낙하종료후에는 오히려 주변보다 다량의 백화가 발생한다

Ⅵ. 백화방지제

방수제나 그밖의 혼화제 중에는 백화방지효과를 내는 것이 시판되고 있지만 백화방지제라고 부르는 혼화제는 아직 눈에 띄지 않고 있다. 기상조건, 양생조건 등을 극복하여 1차백화, 2차백화를 모두 방지할 수 있는 혼화제, 즉 만능 백화방지제는 아직까지 나오지 않고 있다.

시멘트 경화체내에는 백화발생에 필요한 알칼리나 소서회가 거의 무한히 존재하고 있으며 또한 물의 출입이 없더라도 표면의 제1층에 있는 시멘트 입자의 수화물에서도 눈에 띨 정도의 백호를 발생시킬수 있다. 그러나 백화의 발생을 보다 적게 하고 눈에 띄지 않도록 하는 백화방지제에 대해서는 많은 연구가 이루어져 있다. 백화방지제를 그 효과별로 분류하면 백화성분과 반응하는 물질, 방수층을 형성하는 물질, 감수제, 표면처리제로 나눌 수 있다. 구제방지제등도 백화방지에 도움이 된다. 이러한 것을 적당히 조합하여 사용하면 보다 효과적이다. 그러나 혼화제의 첨가에 있어서는 강도저하, 건조수축의 증대, 부식성 등의 결함을 가지고 있는 것이 적지 않으므로 충분히 주의하지 않으면 안된다.

1. 백화성분과 반응하는 물질

백화의 주성분인 탄산칼슘은 시멘트의 수화에 따라 생기는 소석회를 공급원으로 하기 때문에 이 소석회와 반응하는 물질을 첨가하여 불용성화하면 백화의 공급원을 감소시킬 수 있다. 또한 이 방법을 사용하면 소석회와의 반응생성물이 모세관을 채워 수분의 확산저항을 향상시키기 때문 백화의 발생을 억제할 수 있다.

2. 방수층을 형성하는 물질

백화의 발생에는 자기 보유수에 의한 1차백화와 2차적으로 외부로부터 삼투하는 물에 의해 발생하는 2차 백화가 있는데 시멘트 제품의 미관을 해치고 대량으로 발생하는 백화는 외부수에 의한 경우가 많다. 따라서 외부수의 삼투를 막기 위하여 방수층을 시멘트 경화체중에 형성시켜 백화의 발생을 방지할 수 있다. 이 방법은 다음과 같이 분류할 수 있다.

① 시멘트 제품의 모세관을 충진할 목적으로 혼입하는 것

② 발수성 물질의 혼입, 도포, 분부

③ 시멘트의 응결, 경화촉진제의 혼입

충진을 목적으로 하는 물질중에는 시멘트 입자보다 미세한 불활성물질을 첨가하여 모세관을 충진하는 방법과 천연수지, 합성수지, 유지 등을 혼입하는 방법이 있는데 그밖에도 에멀존으로서 혼입하는 방법, 모노머를 혼입하여 시멘트중에서 중합을 일으켜 그 중합물이 모세관을 충진하도록 하는 방법등이 있다. 발수성 물질을 혼입하면 시멘트 제품 내부수의 확산저항이 향상되어 수분의 삼투를 극단적으로 막을 수 있다.

시멘트의 수화촉진제는 초기의 수화를 촉진하기 때문에 조직의 치밀화를 빠르게 진행시켜 수분의 삼투를 막아주지만 일반적으로 철근 등을 부식시키고 건조 수축이 증대되어 균열을 일으키기 때문에 충분히 주의할 필요가 있다. 또 그 자체가 백화성분이 될 때도 있다.

그러나 시멘트에 혼합하여 사용하는 방수제는 시멘트 제품 표면의 백화를 방지하기는 오히려 곤란하고 혼연수중의 잉여수가 증발하기 때문에 모세관의 모두를 충진하기는 거의 불가능하다.

3. 감수제

시멘트 제품 성형시 몰탈 또는 콘크리트의 혼연수 수량을 감소시킬 목적으로 감수제를 혼입시키는데 그 주성분은 계면활성제를 주체로 하고 있으며 분산 효과 습윤효과, AE효과 등을 갖고 잇다. 일반적으로 미세분말을 액체중에 넣으면 고체입자가 서로 접착사여 응집체를 형성하므로 고르게 분산되지 않는다. 이것은 고체간의 응집력이 고체입자로 적시는 힘보다 커지기 때문이다. 이에 분산제를 첨가하면 고체간의 응집력을 억제하기 때문에 시멘트 수화작용의 효율이 높아지고 단위수량도 감소된다. 또 습윤제는 액체-고체의 계면에 흡착도어 그 계면에너지를 저하시켜 분산을 돕기 때문에 시멘트입자가 적셔지기 쉬어 단위수량이 감소한다.

AE제를 첨가하면 몰탈, 콘크리트 중에 미소한 독립된 기포를 연행함으로써 고체입자간의 마모저항이 감소되기 때문에 작업성이 향상되고 단위수량이 감소된다.

이상과 같은 효과에 의해 체적전체가 치밀화하고 물의 이동로가 감소하기 때문에 물의 증발이 억제되고, 침입이 방지된다. 감수제의 첨가에 의해 단위수량은 10∼15% 절감시킬수 있다.

4. 표면처리제

(1) 표면경화제

시멘트 제품의 표면에 도포 또는 분무하여 표면의 조직을 치밀화시켜 내부수의 표면에서의 증발 또는 외부수의 내부로의 침입을 막음으로써 백화의 발생을 억제하는 방법이다.

(2) 박막 형성법

시멘트 제품으로서 물의 삼투를 완전히 막으려면 표면을 용도에 따라 투명 또는 착색의 수지, 유지계 용액을 도포 또는 분무하여 박막을 형성시켜 시멘트 제품을 외부수로부터 보호하는 방법이 가장 좋다. 그러나 이 방법은 다음과 같은 결점이 있다.

① 시멘트의 기본성질이 상실된다.

② 마모되는 부분에는 사용할 수 없다.

③ 박막에 Pinhole이 있으면 효과가 감소된다.

④ 이면으로 부터의 침입수에는 견디기 어렵다. 시멘트 제품 표면과 박막과의 사이에 백화를 발생시켜 박막을 파괴시킨다.

⑤ 도막의 내구성, 내후성이 불충분하고 매우 값이 비싸다.

⑥ 유계의 박막은 때가 묻기 쉽다.

(3) 표면에 균일하게 백화를 발생시키는 방법

백화방지법과는 다르지만 강제로 표면에 균일한 백화를 발생시켜 불용성 칼슘염의 치밀한 층을 형성시킴으로서 물의 이동을 억제하고 얼룩이 없는 백화층을 발생시키는 방법이다.

Ⅶ. 백화방지법

오래 전부터 백화와 강도와의 관계에 대해서는 많은 논의가 있었으나 거의 무관계하다고 알려져 있다. 그러나 건조물의 결함부분에서는 백화가 쉽게 발생되므로 대체적인 의미에서의 관계는 물론 있다. 예를 들어 콘크리트가 균열하면 그 주변에 넓게 백화가 발생하고 이음자리의 처리가 완벽하지 않으면 누수가 생겨 백화가 심하게 발생됨을 볼 수 있다. 오히려 백화는 결함부분의 발견에 큰 도움을 준다.

백화방지대책에는 부분적으로 콘크리트, 몰탈부재의 제조, 시공시의 백화방지대책과 건조물 전체로서의 설계, 시공의 결함에 의한 백화의 방지대책이 있다. 그러나 실제 있어서는 아무리 각 부재에 대하 백화방지대책을 충분히 하였어도 건조물의 다른 부분으로부터 침입된 백화에 대해서는 속수무책이며 균열의 발생에 대한 근본적인 대책을 세우지 않으면 부분적인 대책은 거의 무의미하다. 요컨대 세심한 설계와 충분한 시공관리가 백화방지대책의 전제가 된다.

건조물의 설계, 시공면에서 백화를 방지하기 위한 대책을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

① 벽에 물이 국부적으로 수로를 만들어 흘러 떨어지도록 설계를 해서는 안된다.

② 이 경우 벽전체를 백화방지 처치하여도 난간의 상부, 창대, 차양 등의 상부가 방수처리되어 있지 않으면 이 부분의 시멘트 경화체로부터 백화가 발생한다.

③ 물론 균열방지대책이 결어되어 있으면 백화방지가 거의 불가능하다.

④ 콘크리트 이음자리의 처리가 잘못되어 있으면 백화가 엉키어 나타난다.

⑤ 무방수 블록의 백화방지대책은 거의 불가능하다.

⑥ 창틀의 부착이 불량하면 백화가 발생한다.

⑦ 각종 블록, 타일류의 줄눈시공에 있어서 백화방지 대책을 세우지 않으면 거의 모두 백화가 발생한다.

Ⅷ. 백화의 제거 방법

일반적으로 일단 시멘트 경화체 표면에 발생된 백화는 제거하기가 힘들다. 특히 1차백화에 의한 시멘트 경화체 표면의 색, 얼룩, 흙손 얼룩의 제거는 거의 불가능하다. 2차백화에 있어서는 경화체 표면에 침상성결정으로 크게 성장된 백화는 침금브러시, 페이퍼 등으로 표면을 문질러 제거하는 방법이 있지만 부분적으로 문지르면 다른 면과 색이 다르기 때문에 주의해야 한다.

백화가 경화체 표면에 고착되어 있는 경우에는 백화성분이 용해되어 있는 산, 예를 들어 1/10N의 옥살산이나 염산 등을 헝겊에 묻혀 표면을 가볍게 문지르고 물로 씻는다. 물로 씻을 때 물이 다시 경화체에 흡수되어 백화를 발생시킬 위험성이 있으므로 산유 또는 수세시기는 하루 중 비교적 온도가 높을 때 즉 시멘트 경화체가 따뜻하게 될 때를 택하여 짧은 시간내에 수분이 증발되도록 해야 한다.

또 산세하기 전에는 경화체 충분히 물을 뿜어 적시도록 할 필요가 있다.

Ⅸ. 맺음 말

이상 시멘트 제품의 백화에 관한 몇가지 지식과 백화방지법에 대하여 설명하였는데 현재까지 만능 백화방지제는 나오지 않고 있으며 건조물 외장의 설계시공의 불비로 인한 백화는 매우 많으므로 백화장비를 마음에 둘 경우 건조물의 설계시공에 충분히 유의해야 한다.