비디오 4 – 염화칼슘이 잘못된 판독값을 제공하는 것으로 나타났습니다(1부)
ASTM F1869는 종종 수분 증기 배출 키트 또는 염화물 키트라고도 불리며, 오랫동안 사용되어 왔지만, 우리가 알게 된 것은 이 키트가 오랫동안 생각했던 것처럼 근본적으로 정확하거나 유용하지는 않다는 것입니다.
지난 10년 동안 저희 실험실과 현장, 그리고 다른 많은 사람들이 이 시험법을 연구해 왔고, 그 과정에서 이 시험법에 많은 문제점이 있다는 것을 깨닫게 되었습니다. 그중 몇 가지를 자세히 살펴보겠습니다.
첫 번째 슬라이드에서는 1941년에 처음 출판된 이 테스트가 어떻게 발명되었는지에 대해 이야기합니다. 저는 많은 오래된 책과 잡지, 신문을 살펴보고 1940년대부터 습기 테스트와 바닥재에 관여했던 사람들을 인터뷰할 기회를 가졌습니다.
이 시험법에 대한 최초의 참고 문헌은 1941년 암스트롱이 리놀륨 시공 책에 발표한 "습도 시험"입니다. 그들이 시험한 방식은 콘크리트에 약 1cm(2인치) 깊이의 지름 XNUMX/XNUMX인치(XNUMXcm)의 작은 구멍을 뚫고 그 위에 작은 유리 접시를 놓고 염화칼슘 결정을 그 안에 넣는 것이었습니다. 그 주위에 퍼티를 두르고 그 위에 큰 유리 접시를 덮은 후 하룻밤 동안 그대로 두었습니다.
돌아와서 살펴보세요. 염화물 결정이 젖어 보이면 바닥이 젖어 있다는 뜻입니다. 순전히 정성적인 통과 불허 판정을 내리는 시험이었습니다. 수치적인 결과는 없었습니다. 정량적인 시험도 아니었습니다. 단순히 정성적인 평가라고 부르는 방식이었습니다. 1941년에 시작되었습니다.
다음 슬라이드는 1960년에 발행된 켄타일 잡지의 한 페이지를 보여줍니다. 약 20년 후의 일입니다. 뉴욕 브루클린의 비닐 석면 타일 제조업체인 켄타일은 염화칼슘 검사 키트를 실제로 제조 및 판매하기 시작했습니다. 검사 방법은 전혀 알려지지 않았습니다. 이 검사의 유래는 알려져 있지 않습니다. 1940년대, 50년대, 또는 60년대의 문헌에서 그들이 접시와 돔의 특정 크기와 모양을 선택한 이유를 찾을 수 없습니다.
슬라이드를 보시면 높이 약 2.5cm, 면적 약 0.5피트(약 1.5m)의 직사각형 돔 모양이 보입니다. 다른 건조제 대신 염화칼슘을 사용하는 이유는 아무도 모릅니다. 따라서 이 실험은 과학적 근거가 전혀 없습니다. 원래 실험 조건이 설정된 이유를 뒷받침하는 연구 결과도 찾을 수 없습니다.
1960년, 다음 슬라이드에서 보시는 것처럼 켄타일의 지침에는 몇 가지 흥미로운 내용이 있었습니다. 하나는 슬래브 아래에 방습층이 있어야 한다는 것이었는데, 이는 당연한 이야기입니다. 콘크리트 슬래브의 수분 상태를 테스트하는 경우, 테스트는 테스트 시점에 따라 유용성이 결정되기 때문입니다. 왜냐하면 수분 상태가 어떻게 변할지 알 수 없기 때문입니다. 슬래브 아래에 방습층이 있으면 슬래브 아래에서 수분이 유입되거나 전달되지 않습니다. 따라서 테스트 시작부터 슬래브 아래에 방습층이나 방습층이 있어야 한다는 것이 필수 조건이었습니다.
이 슬라이드 하단에서 두 번째로 볼 수 있는 것은 원래 테스트 결과에 적용된 수치가 2시간 동안 1,000제곱피트당 24파운드의 수분이었다는 것입니다. 이 수치가 어디서 나온 것인지는 아무도 모릅니다. 저희는 오래되고 최대한 건조한 바닥을 상대 습도 50%에서 테스트하면 일반적으로 2~3파운드 정도의 수치가 나올 것이라고 생각합니다. 하지만 다시 한번 말씀드리지만, 접착제나 바닥재가 2파운드에서 매우 구체적으로 작동한다는 것을 입증하는 테스트가 수행되었다는 것을 나타내는 과학 문헌은 찾을 수 없었습니다. 이는 테스트 키트 제조업체가 거의 50년 전에 처음 발표한 내용일 뿐입니다.
다음 슬라이드에서는 일리노이주 스코키에 있는 저희 CTLGroup에서 진행한 몇 가지 실험실 테스트를 보여드립니다. 몇 년 전, 이 테스트의 실제 정확도에 대해 질문한 적이 있습니다. 과학 문헌에 발표된 내용이 없었기 때문에, 테스트 방법의 절대적인 정확도를 확인하는 것이 좋겠다고 생각했습니다.
그래서 이 사진에서 보시는 것처럼, 수분 통과율이 높은 물/시멘트 비율로 제작된 2.5cm 두께의 콘크리트 슬래브를 여러 개 준비했습니다. 사진에서 보시는 것처럼 이 슬래브들을 스테인리스 스틸 팬 위에 올려놓고, 몇 주 또는 몇 달 동안 안정된 상태에 도달할 때까지 방치했습니다. 즉, 매일 무게를 측정해 보면, 슬래브 아래 팬에 있는 수분으로 인해 일정한 비율로 수분이 손실되고 있다는 것을 알 수 있습니다.
물이 가득 찬 냄비가 있고, 그 위에 콘크리트 슬래브가 놓여 있습니다. 그리고 매일 그 물의 일부가 콘크리트를 통해 증발하여 위로 빠져나갑니다. 매일 무게를 측정하면 실제 수증기 방출량을 계산할 수 있습니다. 저희는 이들을 기준으로 삼고, 염화물 키트를 표면에 놓아 염화물 키트가 실제 유입되는 수분량을 정확하게 측정하는지 확인했습니다.
다음 슬라이드에서 그 결과를 확인하실 수 있습니다. 그래프 왼쪽의 세로축은 키트로 측정한 겉보기 수증기 방출률을 나타냅니다. 페이지 하단의 가로축은 ASTM E96 시험 절차에 따라 측정한 실제 수증기 방출률을 나타냅니다. 왼쪽 세로축에는 0, 2, 4, 6, 8파운드의 수분이 표시되어 있고, 하단에는 동일한 눈금이 있습니다.
그래프에 표시된 점들은 일반적으로 왼쪽 하단 모서리에서 오른쪽 상단 모서리로 향하는 경향이 있습니다. 따라서 염화물 키트는 일반적으로 팬에서 나오는 것과 비슷한 결과를 나타내는 것으로 보입니다. 즉, 낮은 배출 수준, 즉 진정한 저배출 수준에서 염화물 키트는 낮은 수치를 나타냅니다. 오른쪽을 보시면, 배출 수준이 높을수록 염화물 키트의 수치가 더 높습니다. 언뜻 보기에는 그렇습니다.
좀 더 자세히 살펴보면, 여기 대각선을 그어 놓았습니다. 이 선은 테스트가 실제로 정확하다면 점들이 바로 위에 있어야 할 선입니다. 그 이유는 이 선이 일대일 비율을 나타내기 때문입니다. 염화물 키트가 실제로 슬래브에서 나오는 수분을 측정하는 것입니다. 이 선은 정확도 선을 나타냅니다. 이제 이 점들이 실제로 선에서 상당히 멀리 떨어져 있음을 알 수 있습니다. 사실, 그래프 왼쪽 하단에 있는 점들은 모두 과대평가를 나타냅니다.
염화물 키트는 이 슬래브에서 낮은 수준보다 더 많은 수분이 나온다고 알려줍니다. 그래프 상단에서는 염화물 키트가 수분을 과소평가합니다. 따라서 바닥이 매우 젖어 있다면 염화물 키트는 콘크리트에서 나오는 모든 수분을 잡아내거나 흡수할 수 없습니다. 따라서 이 테스트는 근본적으로 그다지 정확하지 않은 것으로 보입니다.
이제 그래프를 수정해서 키트에 사용할 수 있는 보정 계수가 있다고 말할 수도 있을 것 같습니다. 하지만 좀 더 불편한 점이 하나 더 있습니다. 왼쪽 하단 모서리에 있는 점들을 보면 그래프에 네 개의 X 표시가 있는데, 가로축의 0 바로 위에 있습니다.
그 네 개의 콘크리트 슬래브는 몇 년 동안 습도 50%인 방에 실제로 놓여 있었습니다. 몇 년 후 매일 무게를 재보니 습기가 차거나 습기가 차지 않았습니다. 그냥 일정한 상태였습니다. 아주 건강하고 건조했고, 상대 습도는 50%였습니다. 엘머스 접착제를 사용해서 바닥재를 깔면 괜찮을 것 같습니다. 그 바닥은 습도가 매우 낮고 pH 문제도 없습니다.
하지만 염화물 키트를 놓고 ASTM F1869에 따라 측정했을 때 2.5파운드에서 4파운드 이상에 달하는 결과가 나왔습니다. 그 이유는 염화물 키트, 즉 염화칼슘의 건조제가 실제로 콘크리트에서 나오는 것보다 더 많은 수분을 빨아들이기 때문입니다. 그래서 아무것도 배출하지 않는 슬래브가 있었는데, 염화물 키트를 위에 놓았더니 실제로 수분을 빨아들였습니다. 매우 건조한 콘크리트에 3파운드의 한계가 있다고 가정했을 때 실제로는 4를 측정하게 되고 바닥이 너무 젖었다고 생각하여 설치하지 않을 것이라는 것을 보여줍니다. 그 이유는 테스트가 실제로 배출이 없는데도 높은 결과, 즉 거짓 양성 결과를 제공하기 때문입니다.
다시 한번, 이 모든 데이터를 살펴보면, 이 테스트가 근본적으로 그다지 정확하지 않다는 것을 알 수 있습니다. 둘째, 이 테스트는 실제로 콘크리트에서 나오지 않는 수분을 흡수합니다. 따라서 과학적 근거가 없고 근본적으로 정확한 결과를 제공하지 못하는 테스트를 진행하게 되었다고 생각합니다. 따라서 이 테스트가 접착제와 바닥재의 성능을 이해하는 데 실제로 유용한지 의문이 제기됩니다.
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