5. 콘크리트의 일반구조

1. 5. 콘크리트의 일반구조 5-1. 골재부족 현상시 공급방안 Ⅰ. 개요 ① 건성경기 활성화에 따른 수요증가 및 골재부족 현상이 심화되어 석산골재 및 해안 골재 사용량이 증가추세에 있다. ② 골재는 운반비 부담이 크고, 지역에 따라 수급에 제한을 받기 때문에 부족량 및 소 비량에 대한 정확한 통계와 골재 수급대책이 필요하다. Ⅱ. 문제점 ① 법규 및 체계가 복잡함.(20여 개의 관련 법규) ② 골재부족량 조사 미흡 ③ 해안골재, 석산골재 등의 불량골재 사용 ④ 알칼리 반응성 골재(황산염 등)에 의한 Con’c 품질 저하 ⑤ 지역별 골재 수급의 불균형 ⑥ 1년 단위의 허가로 장기계획이 곤란함.

2. Ⅲ. 공급방안 ① 골재 부족량 및 이용 가능량에 대한 실태조사 ② 채취와 관련된 각종 법령을 통 ㆍ 폐합하여 행정체계를 일원화 ③ 양질의 골재는 주요 구조 및 중요 공사에만 사용 ④ 골재의 등급분류를 통해 효율적인 이용 도모 ⑤ 석산개발 및 쇄석ㆍ석분에 대한 품질기준 마련 ⑥ 경제적이고 고강도의 인공골재 개발 ⑦ 고강도 콘크리트화(부재단면 감소)하고, 경량화(A.L.C 사용)할 것. ⑧ 골재의 장기공급계획 수립 Ⅳ. 개발방향 ① 깬자갈의 사용 ② 고로 slag 쇄석(서냉 slag를 파쇄한 것)사용 ③ 폐콘크리트를 골재로 재활용하여 사용 ④ 골재가 거의 필요없는 공법(고성능 Con’c화)의 개발 필요

3. 5-2. 무량판 slab(flat slab) Ⅰ. 개요 ① 평바닥 구조라고도 하며, 건축물의 외부 보를 제외하고는 내부에는 보가 없이 바닥 판으로 되어 있어, 그 하중을 직접 기둥에 전달하는 구조이다. ② 기둥 상부는 주두(capital)모양으로 확대하고, 그 위에 받침판(drop panel)을 두어 바닥판을 지지한다. Ⅱ. 특징 ① 구조가 간단함. ② 실내공간의 이용률이 높음. ③ 공사비가 저렴함. ④ 층고를 낮출 수 있음. ⑤ 주두의 철근층이 여러 겹이고, 바닥판이 두꺼워 고정하중이 증대됨. Ⅲ. 시공 1) 철근의 배근 방식 ① 2방향식 ② 3방향식 ③ 4방향식 ⑤ 원형식 2) 구 ① Slab 두께 : 15cm 이상 ② 기둥폭 : h/15, ℓ/20,30cm 중 큰값 ③ Drop panel 폭 : ℓ/4 ④ Capital : punching shear 방지

4. Ⅳ. 시공시 유의사항 ① 바닥판은 주열대(column strip)와 주간대(middle strip)로 나누어 응력계산 및 배근하고, 주열대와 주간대의 나비는 기둥중심 간 사이의 ½로 함. ② 주열대는 기둥과 기둥을 잇는 넓은 나비의 보를 말함. ③ 주열대의 철근량은 주간대보다 하부근은 60%, 상부근은 75% 가량 많게 함. ④ 철근배근방식은 2방향식(우리 나라)이 많이 사용되며, 배근은 직선근과 굽힌근이 사용됨.

5. 5-3. Slab의 종류 Ⅰ. 개요 ① Slab란 연직하중을 받는 면상(面狀) 부재로서 하중을 보에 전달하는 동시에 각 부 재를 연결하여 수평력을 고루 전달하는 역할을 한다. ② 일방향 슬래브, 이방향 슬래브, 장선 slab 및 waffle slab와 같이 안보가 없는 구조 등으로 나뉜다. Ⅱ. 종류별 특징 1) 1방향 slab ℓy(장변방향의 순간격) ① λ(변장비, 邊長比) = >2 ℓx(단변방향의 순간격) 주근 ℓx ℓy 배력근(보조근, 온도철근)

6. ② 하중이 단변방향 쪽으로만(1방향으로만) 전달되어 단변방향에는 주근을, 장변방향 에는 배력근(보조근, 온도철근)을 설치함. 2) 2방향 slab ℓy(장변방향의 순간격) ① λ (변장비, 邊長比) = ≤2 ℓx(단변방향의 순간격) 예) 4.5 ℓx(3m) ∴ λ = ≒1.5≤2 3 ∴ 2방향 slab임. ℓy(4.5m) ② 하중이 장변방향으로도 분배되어 단변방향과 장변방향 모두가 주근이 됨. 3) 장선 slab(ribbed slab, joist floor) ① 장선(長線,joist, reb) 과 slab가 일체로 된 구조로서 양단은 보에 지지됨. ② 장선의 나비는 10cm 이상(최대 20cm), 춤은 나비의 3.5배 이내로 함. ③ 배치간격은 90cm 이내, 하부근은 2개 또는 1개의 직선근과 1개의 bent bar가 유리함. 4) Waffle slab(two way joist construction) ① 장선을 직교하여 구성한 우물반자 형태로 된 2방향의 장선바닥 구조 ② 보통의 바닥판 구조보다 기둥의 간 사이를 크게 할 수 있음. ③ 기둥의 상부에 직교하는 주간대 내에는 drop panel을 구성하여 slab 지지부분을 보강함.

7. 5) Flat slab(무량관 slab) ① 평바닥 구조라고도 하며, 건축물의 외부보를 제외하고는 내부에는 보가 없이 바닥 판으로 되어 있어, 그 하중을 직접 기둥에 전달하는 구조 ② 기둥 상부는 주두(capital)모양으로 확대하고, 그 위에 받침판(drop panel)을 두어 바닥판을 지지함.

8. 5-4.Con’c 일반구조 관련용어 1) punching shear ① 철근콘크리트 기초판에 기둥의 축력이 가해지는 경우나 slab에 집중하중이 작용하 는 경우에 발생됨. ② 직접 전단에 해당되는 상태 또는 그때의 전단력을 말함. 2) 내진구조(earthquake proofing construction) ① 지진력에 대하여 견딜 수 있도록 설계한 구조 ② 내진구조에는 유구조(柔構造)와 강구조(剛構造)가 있음.

9. 4. 특수콘크리트공사 5-1. 레미콘 공장 선정시 고려사항 Ⅰ. 개요 ① Con’c 제조 절비를 갖는 곳(레미콘 공장)에서 생산되며, 아직 굳지 않은 상태로 현장에서 운반되는 concrete를 ready mixed concrete라 한다. ② 운반하는 과정에서의 품질변화가 많고, 레미콘 공장의 선정이 Con’c 구조체의 품질을 결정 하므로 유의해야 하겠다. Ⅱ. 운반방법별 종류 ① Central mixed concrete ② Shrink mixed concrete ③ Transit mixed concrete Ⅲ. 특징 ① 균질하고, 양질의 Con’c 확보0 ② 노무비 절감 ③ 타설작업이 능률적임 ④ 공기단축 ⑤ 운반이나 공급범위가 한정됨 ⑥ 돌발적인 사고에 의한 품질 저하

10. Ⅳ . 운반과정 flow chart 공장 비빔과 싣기 운반 현장대기 타설 4 ~5분 30분 20분 10분 90분 이내 Ⅴ. 선정시 고려사항 ① 현장까지의 운반시간 및 배출시간 ② K.S 표시허가 공장 ③ Con’c 제조 능력 ④ 타설종료까지의 시간한도 ⑤ 운반차의 대수 ⑥ 공장의 성능 검토 ⑦ 품질관리 상태 ⑧ 운반차의 성능 검토 ⑨ 타설량 ·타설시기 ·기간 등 ⑩ 특수 Con’c 제조 가능여부 ⑪ 공장 출발시와 현장 도착시의 품질변화 한도 ·대책 ·검사방법 등

11. 5-2. 레미콘(ready mixed concrete) Ⅰ. 개요 ① Con’c 제조설비를 갖는 곳(레미콘 공장)에서 생산되며, 아직 굳지 않은 상태로 현장에 운반되는 concrete를 말한다. ② 도심지 공사에서 batcher plan나 골재의 저장없이 좋은 품질의 Con’c를 주문만 하면 mixer truck으로 공급받을 수 있으므로 안전하다 Ⅱ. 운반방법별 종류 ① Central mixed concrete Plant에 설치된 mixer에서 반죽 완료된 Con’c를 truck agitator로 휘저으며 현장까지 운반되며, 근거리에 사용됨 ② Shrink mixed concrete Plant의 Mixer에서 약간 혼합된 Con’c를 truck mixer로 운반도중에 비비기를 끝내는 방법으로 중거리에 사용됨 ③ Transit mixed concrete Plant에서 재료만 계량하여 truck mixer로 운반하는 중에 완전히 비비기를 끝내는 방법으로 장거리에 사용됨

12. Ⅲ. 특징 1) 장점 ① 균질하고, 양질의 Con’c 확보 ② 노무비 절감 ③ Con’c 반죽을 위한 현장설비가 필요없음 ④ 타설작업이 능률적임 ⑤ 공기단축 ⑥ 협소한 장소에서도 대량 구입이 가능 2) 단점 ① 운반이나 공급범위가 한정됨 ② 돌발적인 사고에 의한 품질 저하 ③ 운반 중에 품질의 변화 발생 ④ 중차량 진입을 위한 운반로 정비 Ⅳ. 시공시 유의사항 ① 현장까지의 운반시간 및 배출시간 ② Con’c 제조능력 ③ 운반차의 대수 ④ 공장의 제조설비 ⑤ 품질관리 상태 ⑥ Cement의 종류 ⑦ 골재의 입고 ·입형 ·크기 등 ⑧ 염화물 함유량의 한도

13. 5-3. 트럭 애지테이터(truck agitator) Ⅰ. 개요 ① Ready mixed concrete 중에 central mixed concrete를 운반하는 트럭으로서, 이미 비빈 Con’c의 재료분리를 방지하기 위한 목적으로 사용된다. ② Ready mixed concrete란 아직 굳지 않은 상태로 현장에 운반되는 concrete를 말한다. Ⅱ. 운반truck의 종류 1) Truck agitator ① Central mixed concrete에 사용됨 ② Plant에 설치된 mixer에서 반죽 완료된 Con’n를 휘저으며, 현장까지 운반함 2) Truck mixer ① Shrink mixed concrete 및 transit mixed concrete에 사용 됨 ② Plant의 mixed에 약간 혼합됐거나 계량만 된 Con’c를 운반하는 중에 비빔함

14. Ⅲ. 특징 1) 장점 ① 비교적 양질의 Con’c를 확보할 수 있음 ② 노무비 절감 ③ Con’c의 공급이 원활하고, 일일 작업량이 증가함 ④ Con’c 반죽에 따른 현장설비가 필요없음 ⑤ 공기단축 2) 단점 ① 운반중에 품질변화 발생 ② 운반이나 공급범위가 한정되어 있음 Ⅳ. 유의사항 ① 현장까지의운반거리 ② 운반차의 성능 ③ Con’c 타설량 ·타설시기 등 ④ 공장 출발시와 현장 도착시의 품질변화 한도 ·대책 등 ⑤ 운반능률에 대한 관리 및 배차관리 ⑥ 돌발사고(교통사고, 교통량 증가 등)에 대한 충분한 사전조사 및 대책 수립

15. 5-4. Dry mix(dry mixing, 건비빔) Ⅰ. 개요 ① 모르타르 또는 콘크리트에 물을 가하지 않고 시멘트와 골재만 비빔한 것을 말하며, mising car 이외의 truck으로도 운반이 가능하다 ② 건비빔(dry mix)은 마감공사(조적공사, 미장공사, 타일공사 등)에서 많이 적용되고 있으며, 시공관리가 무엇보다 중요하다 Ⅱ. 적용대상 ① Dry mixing type의 ready mixed concrete ② 조적공사(벽돌, 블록공사 등) ③ 미장공사 ④ 타일공사 Ⅲ. 특징 1) 장점 ① 공장과 현장과의 거리가 너무 멀 경우에 채택됨 ② 노무비가 절감됨 ③ 공기가 단축됨 ④ 균질하고 양질의 제품을 얻을 수 있음 2) 단점 ① 운반이나 공급범위의 한정 ② 중차량 진입으로 운반로의 정비가 필요함

16. Ⅳ. 시공시 유의사항 ① 물이 정확한 계량이 Con’c의 품질을 좌우함 ② 마감공사용 건비빔 mortar는 1시간 이내에 사용하고, 1시간이 지난 것은 사용을 금함 ③ 골재의 습윤상태를 정확히 파악하고, 시멘트와의 화학반응(수화반응)이 발생되기 전에 시공하도록 하여야 함 콘크리트 또는 모르타르 물 시멘트 골재 (모래 ·자갈) 건비빔 <Dry mix의 원리 도해>

17. 5-5. P.S.C(pre-stressed Con’c) Ⅰ. 개요 ① 인장응력이 생기는 부분에 미리 압축을 prestress를 주어 Con’c의 인장강도를 증가하도록 한 것이다. ② 제작방법으로는 pretension 공법과 posttension 공법이 있다. Ⅱ. 특징 ① 설계하중하에서 구조물의 균열이 방지되고, 내구성이 증가됨 ② 장 span의 설계가 가능함 ③ 탄성력 및 복원성이 크고, 거푸집공사 ·가설공사 등이 축소됨 ④ 부재에 확실한 강도와 안정성이 보장됨 Ⅲ. 재료의선정 ① Cement : 압축강도가 크고, 건조수축이 적은 것 사용 ② 골재 : 잔골재의 염화물량은 0.02 ~ 0.04% 이하 ③ concrete : 설계기준강도가 300 ~ 350kg/㎠ 이상 ④ 강재 : 규격품을 사용하고, 용접철망은 4mm 이상인 것 사용

18. Ⅳ. 배합설계 ① Slump 값은 18cm 이하로 하며, 담당자의 승인을 받을 것 ② Con’c 부재의 염소이온량 ㉮ Pretension 부재의 0.2kg/㎥ 이하 ㉯ Posttensiion 부재는 0.3kg/㎥ 이하 Ⅴ. 제조방법 ① Pretension 공법 P.C 강재를 긴장한 상태에서 Con’c를 타설하고, 경화 후에 긴장을 해제하여 부재내에 압축력이 생기게 한 것으로써 설계기준강도 350kg/㎠ 이상 ② Posttension 공법 Sheath관을 배치하고, Con’c 타설하여 경화한 후에(공장제작) P.C 강재를 긴장하여 grout재를 주입한 후 긴장 해제하며(현장설치 및 긴장), 설계기준강도 300kg/㎠ 이상

19. 5-6. Prestressed Con’c에 사용되는 시멘트, 골재, 콘크리트, 강재의 품질 Ⅰ. 개요 ① 인장응력이 생기는 부분에 미리 압축의 prestress를 주어 Con’c의 인장강도를 증가하도록 한 것이다. ② 제작방법으로는 pretension 공법과 posttension 공법이 있다. Ⅱ. 특징 ① 하중에 대한 균열, 수축에 의한 균열이 적음 ② 탄력성 및 복원성이 큼 ③ 장span 시공이 가능함 ④ 내화성능에 대한 주의 및 제작 시공에 고도의 기술과 세심한 주의가 필요

20. Ⅲ. 재료의 품질(시멘트, 골재, 콘크리트, 강재) ① Cement 보통 portlalnd cement, 고로 slag cement, fly ash cement 등이 주로 사용되며, 압축강도가 크고, 건조수축이 적은 것을 선정 ② 골재 ㉮ 골재는 유해량의 흙 ·머지 등이 적고, 내화성 및 내구성의 것을 선정 ㉯ Pretension 부재(잔골재의 염화물량)는 0.02% 이하 ㉰ Posttension 부재(잔골재의 염화물량)는 0.04% 이하 ③ Concrete ㉮ 설계기준강도 pretension 방식은 350kg/㎠ 이상, posttension 방식은 300kg/㎠ 이상으로 규정 ㉯ Slump값은 18cm 이하로 하고, 염소이온량은 pretension 부재는 0.2kg/㎥ 이하, posttension 부재는 0.3kg/㎥ 이하 ④ 강재 ㉮ P.C 강선, 이형 P.C강선, P.C 꼬은선은 KS D 7002D의 규격품 사용 ㉯ P.C 강봉, 이형 P.C 강봉은 KS D 3505의 규격품 사용 ㉰ 용접철망은 직경이 4mm 이상인 것으로 함 Ⅳ. 취급 및 가공시 유의사항 ① P.C 강재는 창고 또는 적당히 덮어 저장 ② P.C 강봉은 나사부분은 녹막이 도장 ③ P.C 강재의 나사부 여장 절단시 P.C 강재의 공칭직경에 1.5배를 띄우고, 가스절단 ④ 현장에서 P.C 강재 시공시 가열 및 용접해서는 안 됨

21. 5-7. Pretension 공법 Ⅰ. 개요 ① P.C 강재를 긴장한 상태에서 Con’c를 타설하고, 경화 후 긴장을 해제하여 부재 내에 압축력이 생기게 한 것으로 인장강도가 증가한다. ② 설계기준강도가 350kg/㎠ 이상이며, 제조방법으로는 long-line 공법과 indivi-dual mo이 공법이 있다. Ⅱ. 특징 ① 설계하중하에서 구조물의 균열이 방지되고, 내구성이 증대됨 ② 장 span의 설계가 가능함 ③ 부재에 확실한 강도와 안전성이 보장됨 ④ 탄성력 및 복원성이 큼 ⑤ 거푸집공사, 가설공사 등이 축소됨

22. Ⅲ. Prestressed Con’c 제조방법 ① Pretension 공법 ㉮ Long line 공법 : 여러 개의 부재를 한 번에 생산 ㉯ Individual mold 공법(단독몰드공법, 단독식) : 한 번에 1개의 부재 ② Posttension 공법 : 설계기준강도 300kg/㎠ 이상 Ⅳ. 재료의 선정 ① Cement : 보통 portland cement, 고로 slag cement, fly ash cement 등 ② 골재 : 잔골재의 염화물량 0.02 ~ 0.04% 이하 ③ Concrete : 염소이온량은 0.2 ~ 0.3kg/㎥ 이하 ④ 강재 : 규격품을 사용하고, 용접철망은 4mm 이상의 것 사용

23. 5-8. Prestress 공법 중에서 long-line 공법 Ⅰ. 개요 ① Prestress 공법이란 인장응력이 생기는 부분에 미리 압축의 prestress를 주어 Con’c의 인장 강도를 증가하도록 한 것이다. ② Pretension 공법에 의한 제조방법 중 대표적인 공법으로서 1회의 prestressing으로 여러 개의 부재를 제조할 수 있는 방법을 long-line 공법이라 한다. Ⅱ. 특징 ① 장 span의 설계가 가능하다 ② 설계하중하에서 구조물의균열이 방지되고, 내구성이 증대됨 ③ 탄성력 및 복원성이 큼 ④ 부재에 확실한 강도와 안전성이 보장됨 ⑤ 거푸집공사, 가설공사 등이 축소됨

24. Ⅲ. Prestressed Con’c 제조방법 ① Pretension 공법 : 설계기준강도 350kg/㎠ 이상 ㉮ Long line 공법 P.C 강재를 긴장배치하고, 그 사이에 여러 개의 거푸집을 두어 타설 후 긴장을 해제하는 방법으로 한 번에 여러 개의 부재를 얻을 수 있음. ㉯ Individual mold 공법(단독몰드공법, 단독식) 거푸집 자체를 인장대로 하고, P.C 부재를 제조하는 방법으로서 1회의 pre-stressing으로 1개의 부재밖에 만들지 못함 ② Posttension 공법 : 설계기준강도 300kg/㎠ 이상 Ⅳ. Long-line 공법 도해 Ⅴ. 취급 및 가공시 유의사항 ① P.C 강재는 창고 또는 적당히 덮어 저장 ② P.C 강봉은 나사부분은 녹막이 도장 ③ P.C 강재의 나사부 여장 절단시 P.C 강재의 공칭직경의 1.5배를 띄우고 가스 절단 ④ 현장에서 P.C 강재의 시공시 가열 및 용접해서는 안 됨.

25. 5-9. Post-tensioning Ⅰ. 개요 ① Sheath관을 배치하고, Con’c 타설하여 경화한 후에(공장제작) P.C 강재를 긴장하여 grout재를 주입한 후 2차 경화 후 긴장을 해제하는 방법(현장설치 및 긴장)이다. ② 현장에 시공하는 방법으로 , P.C 강재를 여러 차례에 걸쳐 긴장시키는 공법으로 토목에서는 교량 등에 많이 사용하고 있다. Ⅱ. 특징 ① Sheath 관을 이용 ② 탄력성 및 복원성이 뛰어남 ③ 장 span의 설계가 가능 ④ 가설공사 등이 축소됨 ⑤ 설계하중하에서 구조물의 균열방지 ⑥ 현장에서 prestress 도입 가능

26. Ⅲ. Prestressed Con’c 제조방법 ① Pretension 공법 : 설계기준강도 350kg/㎠ 이상 ㉮ Long line 공법 : 여러 개의 부재를 한 번에 생산 ㉯ Individual mold 공법(단독몰드공법, 단독식) : 한 번에 1개의 부재 ② Posttension 공법 : 설계기준강도 300kg/㎠ 이상 Ⅳ. 재료의 선정 ① Cement : 보통 portland cement, 고로 slag cement, fly ash cement 등 ② 골재 : 잔골재의 염화물량 0.02 ~ 0.04% 이하 ③ Concrete : 염소이온량은 0.2 ~ 0.3kg/㎥ ④ Grout재 : 물 ·시멘트비가 40% 이하고 하고, 긴장 후 즉시 실시하되 빈틈이 생기지 않도록 함 ⑤ 강재 : 규격품을 사용하고, 용접철근망은 4mm 이상인 것 사용

27. 5-10. Hot concrete Ⅰ. 개요 ① 골재 또는 mixer속의 Con’c를 가열하여 고온으로 비빈 Con’c를 hot concrete라고 하며, 40 ~ 60˚C의 고온도에서 반죽된다(hot mixer 방식) ② 재료를 보통 50 ~ 55˚C 정도로 가열하며(재료방식), 증기양생법에서 공기를 단축하기 위하여 실시한다. Ⅱ. 적용대상 ① Precast Con’c 부재 ② 콘크리트 2차 제품 ③ 철도의 직결궤도 slab

28. Ⅲ. 방식분류 ① 재료방식 증기 또는 열풍에 의해 가열된 골재와 온소를 사용하는 혼합방식 ② Posttension 공법 : 설계기준강도 300kg/㎠ 이상 Ⅳ. 유의사항 ① 비빈 후 시간경과에 따른 slump 저하가 심하기 때문에 복잡한 형상의 제품에는 적합하지 않음 ② 조강 portland cement를 사용한 hot concrete(약 50 ~ 55˚C 정도)를 사용 ③ Prehot한 거푸집 (약 50 ~ 55˚C 정도)에 콘크리트 타설함 ④ 증기양생을 실시하는뎅 약 3시간 정도 경과하면 거푸집 탈형(강도 80 ~ 100kg/㎠ 정도)이 가능함

29. 5-11. Autoclave curing (고압증기양생, high-pressure steam curing) Ⅰ. 개요 ① 고온 ·고압(대기압을 초과하는 압력)의 탱크(압력용기방식) 내에서 하는 콘크리트 양생방법 이다. ② 압력용기를 autoclave.라고 하며, 압력용기와 고압증기를 이용한 양생을 auto-clave curing 이라고 한다. Ⅱ. 적용대상 ① 규산석회 벽돌 ② Precast concrete ③ A.L.C panel 및 block ④ 콘크리트 2차 제품 Ⅲ. 특징 1) 장점 ① 조기강도가 높음(표준양생의 28일 강도를 24시간만에 달성) ② 내구성이 좋고, 황산염 반응에 대한 저항성이 큼 ③ 내동결융해성 및 백태(efflorescence) 현상이 감소함 ④ 건조수축 감소(표준온도 양생 Con’c의 약 1／6 ~ 1／3 정도) 및 수분이동 감소 ⑤ Creep 변형 감소 및 석회 ·실리카 반으응로 cement paste 중의 석회 감소

30. 1) 단점 ① 철근의 부착강도 감소(표준양생 콘크리트의 1／2 정도) ② 고압증기 양생한 콘크리트는 어느 정도의 취성(脆性)이 있음 Ⅳ. 품질기준 ① 최적 양생온도는 8.2kg/㎠의 증기압에 약 177˚C 정도임 ② Silica의 최적량은 cement 중량의 0.4 ~ 0.7 정도임 ③ 182˚C의 최고온도가 될 때까지 3시간에 걸쳐 천천히 상승시킬 것 ④ 최고온도를 5 ~8시간 유지한 후 20 ~30분 내에서 압력을 풀어줌 ⑤ 급속히 감압시키면 콘크리느트이 건조를 촉진하여 건조수축을 감소함 Ⅴ. 유의사항 ① 과열증기가 콘크리트에 접촉해서는 안 되며, 여분의 물이 필요함 ② Silica를 첨가하면 수축룰은 커지나 콘크리트와의 화학반응으로 양생에는 유리 ③ 고압증기양생은 portland cement 에만 적용(알루미나 및 내황상 시멘트는 불리) ④ Silica는 cement와 분말도를 같게 하고, 양생 후 Con’c 표면은 흰색을 띰

31. 5-12. 서중 콘크리트와 한중 콘크리트 Ⅰ. 개요 ① 월 평균기온이 25˚C를 넘는 시기에 혼합 ·운반 ·타설 및 양생을 하는 경우 서중 콘크리트의 적용대상이며, 부어넣을 때 온도는 35˚C 이하로 유지한다. ② 월 평균기온이 4˚C 이하가 되는 경우 한중 콘크리트의 적용을 받도록 규정하고 있으며, 초기 양생기간 내에 50kg/㎠이 얻어지도록 양생계획한다. Ⅱ. 서중콘크리트 1) 특징 ① 절절한 혼화제 사용 ② Precooling 등의 냉각공법 검토 ③ 단위수량과 단위 시멘트량은 최소화할 것 ④ Slumpsms 18cm 이하에서 정함 ⑤ 타설시 온도는 35˚C 이하 2) 유의사항 ① 고온의 cement는 사용을 삼가할 것 ② 물 ·골재 등은 낮은 온도의 것은 사용함 ③ 혼화제는 A.E감수제 지연형, 감수제 지연형 등을 사용 ④ 거푸집에 물을 뿌려 Con’c의 수분이 거푸집에 흡수되지 않게 할 것

32. Ⅲ. 한중콘크리트 1) 특징 ① 물 ·시멘트비는 60% 이하 ② 단위수량은 최소화할 것 ③ 적절한 혼화제를 사용할 것 ④ 경화가 빠른 cement 사용 2) 유의사항 ① A.E제, A.E감수제 및 고성능 A.E제 중 한가지는 반드시 사용할 것 ② Cement는 가열해서는 안 되며, 골재는 직접 불꽃에 대고 가열해서는 안 됨 ③ 타설시 온도 10 ~20˚C 미만 ④ 물의 온도는 40˚C 이하 ⑤ 단열보온양생, 가열보온양생 등을 실시할 것 Ⅳ. 서중 콘크리트와 한중 콘크리트의 비교표

33. 5-13. 한중 콘크리트(winter concrete) Ⅰ. 개요 ① 월 평균기온이 4˚C 이하가 되는 경우 한중 콘크리트의적용을 받도록 규정하고 있으며, 초기 동해방지가 가장 중요하다 ② Con’c 타설 후 0˚C 이하가 되면 동해가 발생될 수 있으므로 초기양생을 철저히하여 Con’c의 어느 부분도 0˚C 이하가 되지 않도록 한다. Ⅱ. 특징 ① 물 ·시멘트비는 60% 이하 ② 단위수량은 최소화할 것 ③ 경화가 빠른 cement 사용 ④ 적절한 혼화제를 사용할 것 Ⅲ. 동해의 원인 ① 콘크리트 중의 자유수 ② 흡수율이 큰 골재 사용(연석 등) ③ 물 ·시멘트비가 클 경우 ④ Con’c에 수분(눈 ·비 등) 침투

34. Ⅳ. 동해에 의한 피해 ① Con’c 구조체의 붕괴(해동기에) ② Con’c의 강도저하 ③ Con’c 열화의 원인 ④ 균열 및 누수로 철근 부식 Ⅴ. 방지대책 ① A.E제, A.E감수제, 고성능 A.E제 등을 사용 ② Con’c 타설시 온도는 10 ~ 20˚C 미만 정도로 유지 ③ 물의 온도는 40 ˚C 이하로 유지 ④ 단열보온양생, 가열보온양생 등을 실시함 ⑤ 단위수량을 적게 배합설계함 ⑥ 물의 칩입을 방지하기 위하여 물끊기, 물흐름 구배, 제설제 등의 방법 사용 ⑦ Con’c 내부에 적당량의 연행공기(4 ~5% 정도)를 둠 Ⅵ. 유의사항 ① Cement는 가열해서는 안 되며, 골재는 가열시 불꽃의 접촉을 피함 ② 초기양생은 압축강도가 50kg/㎠ 이상이 될 때까지 계속할 것 ③ 타설에 앞서 이어붓기면, 철근, 거푸집에 잇는 얼음 ·눈 등은 제거 ④ Con’c의 어느 부분도 0˚C 이하가 되지 않도록 초기양생할 것

35. 5-14. 서중 콘크리트(hot weather concrete) Ⅰ. 개요 ① 월 평균기온이 25˚C를 넘는 시기에 혼합 ·운반 ·타설 및 양생을 하는 경우 서중 콘크리트의 적용을 받도록 규정하고 있다. ② 급격한 수분증발로 cold joint가 발생할 우려가 있으므로 precooling 등의 냉각공법 등을 사전에 검토한다. Ⅱ. 특징 ① Precooling 등의 냉각공법 검토 ② 타설시 온도는 ˚C ③ Slump는 18cm 이하에서 정함. ④ 단위수량 및 단위 시멘트량은 최소화함 Ⅲ. Cold joint의 원인 ① 장시간 운반 및 대기로 재료분리된 Con’t 사용시 ② Massive한 구조물의 수화열 ③ 설계시 각종 movement joint의 누락 및 미시공 ④ 넓은 지역의 순환타설시 돌아오는 시간이 2시간을 초과시

36. Ⅳ. Cold joint에 의한 피해 ① 철근의 부식 ② 중성화의 요인 ③ Con’c의 수밀성 저하 ④ 내구성 및 강도 저하 Ⅴ. 대책 ① Precooling 등의 냉각공법을 검토함 ② 혼화제는 A.E 감수제 지연형, 감수제 지연형 등을 사용 ③ 사전에 콘크리트 운반계획을 철저히 수립함 ④ 중용열 portland cement 등 분말도가 낮은 cement 사용 ⑤ Dry mixing한 재료를 현장반입하여 사용하는 방법 Ⅵ. 유의사항 ① 거푸집에 물을 뿌려 Con’c의 수분이 거푸집에 흡수되지 않게 할 것 ② Con’c 비빔에서 타설 종료까지 90분 이하로 할 것 ③ 일반적으로 30˚C의 Con’c는 20 ˚C의 Con’c보다 1 ~3 시간 정도 빨리 응결 됨

37. 5-15. Mass Con’c Ⅰ. 개요 ① 보통 부재단면의 최소치수가 80cm 이상이고, 내부 최고온도와 외기온도의 차가 25˚C 이상이 예상되는 경우의 Con’c를 말한다. ② Con’c 표면과 Con’c 내부의 건조수축의 차에 의한 온도균열에 유의하고, 방지대책으로는 냉각공법(Precooling, pipecooling)등이 있다. Ⅱ. 온도균열원인 ① Con’c의 탄성계수가 클수록 ② 수화발열량이 클수록 ③ Con’c의 온도와 외기온의 차가 클수록 ④ 부재의 단면이 클수록 ⑤ 단위 시멘트량이 많을수록 ⑥ 온도변화가 클수록

38. Ⅲ. 냉각공법(온도균열제어 양생방법) 1) Precooling ① Con’c 재료의 일부 또는 전부르 냉각시켜 콘크리트의 온도를 낮추는 방법 ② 저열용 portland cament를 사용하고, 얼음은 물량의 10 ~40% 정도로 하며, 각재료 (cement, 골재 등)는 온도를 낮추어 사용함 2) Pipecooling ① Con’c 타설 전에 pipe를 배관하고, pipe 내료 냉각수나 찬공기를 순환시켜 콘크리트의 온도를 낮추는 방법 ② ∮25mm 혹은 gas pipe를 사용하며, 간격은 1.0 ~ 1.5m 정도로 하고, 냉각수 대신 찬공기를 넣기도 함 Ⅳ. 시공시 유의사항 ① 혼화제는 A.E감수제 지연형, 감수제 지연형 등을 사용함 ② Slump는 15cm 이하로 하고, 단위 시멘트량은 가능한 적게 함 ③ 차설시 Con’c의 온도는 35˚C 이하로 유지할 것 ④ 이어붓기 시간간격은 외기온의 25˚C 미만일 때는 120분, 25˚C 이상에서는 90분으로 하며, Con’c 타설계획에 따라 실시할 것

39. 5-16. 온도균열을 막기 위한 시공상 유의점 Ⅰ. 개요 ① Con’c가 급격히 건조하게 되면 Con’c 표면과 Con’c 내부의 건조수축의 차에 의해, Con’c 표면에 인장응력이 발생하게 된다. ② 이때 발생되는 인장응력으로 인해 균열이 발생되는뎅 이것을 온도균열이라고 하며, 구조체의 강도를 저하시키는 원인이 된다. Ⅱ. 피해 ① 누수에 의한 철근부식 ② 구조체의 강도저하 ③ 열화의 원인

40. Ⅲ. 원인 ① Con’c의 탄성계수가 클수록 ② 수화발열량이 클수록 ③ Con’c의 온도와 외기온도의 차가 클수록 ④ 부재의 단면치수가 클수록 ⑤ 단위 시멘트량의 많은 수록 ⑥ 온도변화가 클수록 Ⅳ. 시공상의 유의점 ① Con’c의 타설온도를 낮출 것 ② 인장변형에 저항이 큰 콘크리트 사용 ③ 수화열리 적은 중요열 portland cement 사용 ④ 굵은골재의 최대치수를 가능한 크게 할 것 ⑤ Fly ash 등의 혼화재 사용 ⑥ 적당한 간격의 expansion joint 설치 ⑦ 냉각공법(precooling, pipecooling 등) 적용 ⑧ 단위 시멘트량을 감소할 것 ⑨ 적당한 타설속도를 유지할 것 ⑩ Con’c의 1회 타설높이(lift)를 적게 할 것

41. 5-17. 경량 Con’c(light weight concrete) Ⅰ. 개요 ① 설계기준강도가 240kg/㎠ 이하이고, 기건 단위용적 중량이 1.4 ~ 2.0t/㎥ 범위내에 들어가는 Con’c를 말한다. ② 경량골재로는 크게 천연경량골재와 인공경량골재로 나뉜다 Ⅱ. 종류 ① 보통 경량 Con’c 골재의 비중이 세골재는 2.0, 미만, 조골재는 1.6 이하의 경량골재 사용 ② 기포 Con’c(cellular concrete) 기초제를 이용하여 물리적 반으에 의해 기포 발생시키거나, 발포제를 사용 gas 기포 발생시킴 ③ 다공질 Con’c(pirous concrete) 입경이 작은 굵은골재와 cement paste만 사용하여 다공질의 filter 형성 ④ 톱밥 Con’c 톱밥을 골재로 사용하여 못을 박을 수 있게 한 Con’c ⑤ 신더 Con’c(cinder concrete) 석탄재를 공재로 사용한 Con’c

42. Ⅲ. 특징 ① 자중경감 효과 ② 단열 및 방음성이 좋음 ③ 흡수성 ·건조수축 등이 큼 ④ 열전도율이 일반 Con’c의 1／10 정도 Ⅳ. 시공시의 유의점 ① Slump는 18cm 이하, 단위 시멘트량은 300kg/㎥ 이상, 물 ·시멘트비는 60% 이항 ② 굵은골재 최대치수는 15 ~ 20mm로 함(인공경량골재 사용시) ③ 경량골재는 배합 전에 충분히 습윤하여 표면건조 내부포화상태로 유지할 것 ④ 혼화제는 A.E제 · A.E감수제를 쓰고, 공기량은 5%를 표준으로 함 ⑤ 피복두께는 보통 콘크리트의 피복두께에 10cm를 더한 값으로 함 ⑥ 비중이 1.0 이하의 골재는 압축강도와 탄성계수가 현저히 저하하므로 유의 ⑦ 부립률은 10% 이하로 유지할 것 ⑧ 염소가스는 철근부식을 촉진하고, 질소가스는 독성이므로 취급상 유의해야 함.

43. 5-18. 보통 경량 Con’c Ⅰ. 개요 ① 골재의 비중이 세골재는 2.0 미만, 조골재는 1.6 이하의 경량골재를 이용하여 만든 Con’c를 말한다. ② 경량골재로는 크게 천연경량골재와 인공경량골재로 나뉜다. Ⅱ. 경량골재의 종류 1) 천연 경량골재 ① 화산암(volcanic rock) ② 화산암재(scoria) ③ 화산재(volcanic ash) ④ 응회암(tuff) ⑤ 규조토(diatomaceous earth) 2) 인공 경량골재 ① 혈암 ·점판암(shale clay · clay slate stone) ② 팽창질석(expanded vermiculite) ③ Fly ash ④ 응용광재(expeaded slag) ⑤ 석탄재(cinder ash)

44. Ⅲ. 적용대상 ① Precast panel 제품 ② 부재의 자중경감 ③ 초고층 구조물 공사 ④ 콘크리트 2차 제품(경량벽돌 등) Ⅳ. 특징 ① 비중이 가벼움 ② 단열 및 방음성이 좋음 ③ 내동해성, 시공연도가 향상됨 Ⅴ. 시공시 유의사항 ① 굵은골재 최대치수는 15 ~ 20mm로 함(인공경량골재 사용시) ② 비중이 1.0 이하의 골재는 압축강도와 탄성계수가 현저히 저하하므로 유의 ③ 부립률은 10% 이하로 함 ④ 경량 콘크리트의 피복두께는 보통 콘크리트의 피복두께의 10cm를 더한 값 ⑤ 배합은 소요강도 ·시공연도 ·비중 ·균일성 ·내구성 등을 충분히 검토할 것 ⑥ 배합 전에 충분히 흡수시키고, 표면건조 내부포화상태로 유지할 것 ⑦ Slump값은 18cm 이하, 단위 시멘트량은 300kg/㎥ 이상, 물 ·시멘트비는 60% 이하

45. 5-19. 기포 콘크리트(cellular concrete) 시공 Ⅰ. 개요 ① 기포제를 cement에 혼합하는 경우 물리적 반응에 의해 기포를 발생시키거나 발포제를 사용하여 화학적 반응에 의한 gas를 발생시켜 경량화한 Con’c를 기포 콘크리트라고 한다. ② 경량성 ·단열성 ·내화성 등이 좋아진다. Ⅱ. 요구성능 ① 경량성 ② 내화성 ③ 단열성 ④ 방음성 Ⅲ. 적용대상 ① 바닥 단열 및 흡음재 ② 경량 precast 제품 ③ A.L.C(autoclaved light-weight concrete)

46. Ⅳ. 기포도입 방법별 분류 ① 기포법 기포제를 사용, 물리적인 방법(표면활성제 사용, A.E제 등)으로 기포발생 ② 발포법 발포제를 사용, 화학반응(알루미늄분말 등을 사용)으로 기포발생 Ⅴ. 특징 ① 건축물의 자중경감 효과가 큼 ② Con’c 타설시 시공성이 좋고, 노동력이 절감됨 ③ 수밀도가 1,500 ~ 1,600kg/㎥ 정도임 ④ 흡수성, 건조수축 등이 큼 ⑤ 열전도율은 일반 콘크리트의 1／10 정도임 Ⅵ. 시공시 유의사항 ① 염소가스는 철근의 부식을 촉진시킬 수 있으므로 유의해야 함 ② 질소가스는 약품 자체의 독성으로 취급상 주의가 필요함 ③ 질소가스는 고가이므로 적용시 충분한 검토가 필요함 ④ 현재는 수소가스(금속알루미늄분말+cement 중 알칼리 = 가스발생)가 비용면과 반응성에서 유리하여 많이 채택하고 있음

47. 5-20. 다공질 콘크리트(porous concrete) Ⅰ. 개요 ① 입경(粒經)이 작은 굵은골재만을 사용한 다공질의 투수성이 있는 콘크리트를 말한다. ② 내부에 많은 작은 구멍을 가지고 있어서 수로의 filter로 사용되고 있으며, 경량이다. Ⅱ. 적용대상 ① 배수용 수로 ② 식수의 여과장치 ③ 구조물에 적용(하중경감) Ⅲ. 경량 Con’c의 종류 ① 보통 경량 Con’c ② 기포 Con’c(cellular concrete) ③ 다공질 Con’c(pirous concrete) ④ 톱밥 Con’c ⑤ 신더 Con’c(cinder concrete)

48. Ⅳ. 특징 ① 잔골재(모래 등)는 사용하지 않음 ② 굵은골재의 치수는 5 ~10mm정도의 것 사용 ③ 기포는 골재를 둘러싼 시멘트풀로 만듬 Ⅴ. 시공시 유의사항 ① 중량 배합비 1(시멘트) : 5(골재)로 시공할 것 ② 물 ·시멘트비는 33% 정도로 할 것 ③ 압축강도가 70kg/㎠ 이상의 것을 사용함

49. 5-21. Thermo-con(thermo concrete) Ⅰ. 개요 ① Con’c 제작시 골재는 전혀 사용하지 않고, 물 · cement ·발포제만으로 만든 경량 Con’c를 말한다. ② 기포 Con’c의 일종이며, 발포방식(발포제 사용)에 의해 만든 Con’c를 말한다. Ⅱ. 요구성능 ① 경량성 ② 방음성 ③ 단열성 ④ 내화성 Ⅲ. 적용대상 ① 경량 precast 제품 ② 바닥 단열 및 흡음재 ③ A.L.C(autoclaved light-weight concrete)

50. Ⅳ. 품질 및 특성 ① 물 ·시멘트비는 43% 이하로 함 ② 압축강도는 40 ~ 50kg/㎠ 정로로 함 ③ 인장강도는 4.3 ~ 5.0kg/㎠ , 휨강도는 17 ~ 19kg/㎠ 정도로 함 ④ 흡수율은 10 ~ 14%, 열전도율은 0.16 ~ 0.18kcal/m · h · ˚C 정도로 함 ⑤ 비중은 0.8 ~ 0.9 정도임 Ⅴ. 발포가스의 종류(발포제사용) ① 수소가스 ② 산소가스 ③ 아세틸렌 가스 ④ 탄산가스 ⑤ 암모늄 가스 ⑥ 염소가스 Ⅵ. 시공시 유의사항 ① 건조수축(일반 Con’c의 5배 정도)에 의한 균열발생 ② 발포제 사용시 염소가스는 철근의 부식을 촉진시킴 ③ 발표제 사용시 질소가스는 독성으로 인해 취급상 불리함 ④ 질소가스는 고가이므로 선정시 신중을 기해야 함