콘크리트의 특성 - 굳지 않은 콘크리트

콘크리트 공사를 올바르게 수행하기 위해서는 콘크리트가 가지고 있는 특성을 정확하게 이해하고 있어야 한다. 콘크리트는 유동성이 있는 반죽상태에서 거푸집에 부어 넣게 되고, 시멘트의 수화반응에 의해 경화된다. 따라서 굳지 않은 콘크리트와 경화된 콘크리트에 요구되는 특성이 각각 다르다.

 

굳지 않은 콘크리트

굳지 않은 콘크리트란 비비기 직후로부터 응결과정을 거쳐 소정의 강도를 나타낼때까지의 콘크리트를 말한다.

굳지 않은 콘크리트에 요구되는 성능
- 운반, 타설, 다짐 등의 작업을 용이하게 할 수 있어야 한다.
- 콘크리트를 타설 전과 타설할 때 재료분리가 적어야 한다.
- 타설 후 균열발생이 없어야 한다.

시공연도

균일하고 밀실한 콘크리트를 만들기 위해서는 콘크리트 운반, 타설, 다지기, 마무리 등의 작업에 적합하고 구성 재료가 분리되지 않아야 한다. 이러한 성질을 종합적으로 워커빌리티라고 하고, 굳지 않은 콘크리트의 작업 난이도를 말한다.

워커빌리티는 복잡한 개념으로 좋고 나쁨을 판단하기가 매우 어렵다. 예를들면, 반죽질기가 묽을수록 워커빌리티가 좋다고 할 수도 있으나 반죽 질기가 묽어서 재료분리가 많이 일어나게 되면 워커빌리티가 좋다고 할 수 없다. 워커빌리티는 정량적으로 측정하는 방법이 아직 확립되어 있지 않다. 다만 반죽질기, 재료분리 등을 종합적으로 고려하여 졍험적으로 판단하여야 한다.

 

- 컨시스턴스

콘크리트에서 컨시스턴스는 물의 양이 많고 적음에 따른 반죽의 질기를 나타낸다. 컨시스턴스는 일반적으로 슬럼프시험에 의한 슬럼프 값으로 표시한다.

 

- 압송성능

굳지않은 콘크리트는 펌프에 의한 압송 작업에 적합하여야 하며 그 작업의 용이성 정도를 압송성능이라 한다. 일반적으로 압송성능은 수평관 1m당 관내의 압력손실로 정할 수 있다. 수평관 1m당 관내 압력손실에 수평 환산거리를 곱한 값이 콘크리트 펌프의 최대 이론 토출압력의 80% 이하가 되도록 계획한다.

성형성

플라스티시티는 거푸집에 쉽게 다져 넣을 수 있고, 거푸집을 제거하면 천천히 형상이 변하기는 하지만 허물어지거나 재료가 분리되지 않는 상태이면서 굳지 않은 콘크리트의 성질을 말한다. 일반적으로 플라스티시티에 관한 특정은 슬럼피시험 후 콘크리트의 무너진 모양이나 형태의 변화를 관찰하여 판단한다.

 

- 재료분리

콘크리트의 재료분리란 균일하게 비벼진 콘크리트가 비비기, 운반 타설 도중 균질성을 잃고 시멘트, 물, 골재 등이 분리되는 현상이다. 재료분리는 콘크리트의 강도 저하, 내구성 및 수밀성을 저하시키고 압송관 막힘이나 타설 후 곰보 등을 발생시키므로 철저한 품질관리로 최소화시켜야 한다.

재료분리는 굵은 골재가 분리되는 경우와 시멘트 페이스트가 분리되는 경우로 구분할 수 있다,

굵은 골재가 분리되는 원인은 굵은 골재의 최대치수가 지나치게 크거나, 입자가 거친 잔골재를 사용할 경우, 잔골재량 또는 는 단위수량이 많은 경우, 혼화재료의 사용이 부적절한 경우, 운반이나 다짐 시 심한 진동을 가하였을 경우 등이 있다.

시멘트 페이스트가 분리되는 원인으로는 블리딩 현상이 있다.

 

-블리딩, 레이턴스

블리딩이란 콘크리트를 타설한 후 시멘트, 골재 등 콘크리트 입자의 침하에 따라 물이 분리 상승되어 표면으로 떠오르는 현상을 말한다. 블리딩에 의해 콘크리트 표면에 배합수와 함께 떠오른 부유물질 또는 녹아있던 알칼리성 물질 등이 침전한 미세한 물질 즉 콘크리트 표면에 랿은 층으로 형성된 것을 레이턴스라한다. 

블리팅을 감소시키기 위해서는 단위수량을 적게 하여야 하며 입도가 적당한 골재를 사용하여야 한다. 레이턴스는 콘크리트의 강도와 접착력을 감소시키므로 반드시 제거하여야 한다.

블리딩, 레이턴스, 침하균열

 

초기균열

콘크리트를 타설한 후 경화할 때까지 발생하는 균열을 초기균열이라 한다. 초기균열은 침하균열, 플라스틱 수축균열, 외부의 충격으로 인한 균열로 나눌 수 있다.

 

- 침하균열

콘크리트 타설 후에 블리딩 현상에 의해 콘크리트가 침하할 때 철근이 배근된 부분은 철근에 의해 침하가 방해되면서 철근배근을 따라 격저형의 균열이 발생하게 되는데 이를 침하균열이라고 한다. 침하균열을 방지하기 위하서는 블리딩현상을 줄여야 한다.

 

- 플라스틱 수축균열

굳지 않은 콘크리트에서 고온 건조한 외기에 콘크리트의 표면이 노출되면서 콘크리트의 표면에서 물의 증발 속도가 블리딩에 의한 물의 상승속도보다 빠르게 된다. 이때 급속한 수분 증발이 일어나게 되어 콘크리트의 표면에 가늘고 얇은 균열이 불규칙하게 발생하게 된다, 플라스틱 수축균열을 방지하기 위해서는 급격한 수분의 증발을 방지해야 한다.

 

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