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건축 시공학

특수 콘크리트 공사 (서중콘크리트, 고성능콘크리트, 기타 특수콘크리트)

by 꿀정보, 꿀팁 2023. 2. 2.
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서중콘크리트 공사는 하루평균 기온이 25℃를 초과하는 것이 예상되는 경우 실시하는 콘크리트 공사이다. 콘크리트는 온도가 높은 경우 운반 중 슬럼프가 저하되고, 공기량이 감소하며, 시멘트 수화반응을 급격히 촉진해 콜드조인트가 발생하기 쉽고, 표면 수의 증발로 균열이 발생하기 쉬워 안전한 구조물이 될 수 없다. 따라서 서중콘크리트 공사는 될 수 있는 대로 콘크리트의 온도를 낮게 하여 생산, 시공하여야 한다. 일반적으로 기온 10℃ 상승에 단위 수량은 2~5% 증가하며 단위 수량이 증가하면 단위 시멘트량도 증가하여 수화열에 의한 온도 균열이 발생할 우려가 있다. 콘크리트 배합은 필요 강도, 워커빌리티를 얻을 수 있는 범위 내에서 단위 수량 및 단위 시멘트량을 적게 하여야 한다. 콘크리트 타설 시 콘크리트 온도가 35℃ 이하가 되도록 재료의 온도를 낮게 하여 사용해야 한다. 콘크리트가 운반 도중 가열되거나 슬럼프가 저하되지 않게 되도록 빨리 운반하여야 한다. 콘크리트 타설 전에 거푸집, 철근, 이미 타설한 콘크리트 등에 물을 뿌려 콘크리트로부터 물을 흡수하지 않도록 한다. 서중콘크리트는 경화가 빨라 콜드조인트가 발생하기 쉬우므로 콜드조인트가 생기지 않도록 적절한 조처를 해야 한다. 서중콘크리트 표면은 수분의 급격한 증발로 플라스틱 수축 균열이 발생하기 쉬우므로 타설 후 24시간은 노출면이 건조하지 않게 습윤상태로 유지해야 한다.


고성능 콘크리트는 콘크리트의 성능을 개선한 고강도, 고유동화 콘크리트 등을 말한다. 고강도 콘크리트는 일반적으로 설계 기준강도가 40MPa 이상인 콘크리트를 말하며, 고강도 경량콘크리트는 설계 기준강도가 27MPa 이상을 말한다. 물시멘트비를 감소시키기 위해 고성능 감수제를 사용하며 콘크리트 내부의 공극률을 감소시키기 위해 플라이애쉬, 실리카흄, 고로슬래그 미분말 등의 혼화제를 사용한다. 굵은 골재는 콘크리트 강도 및 워커빌리티에 미치는 영향이 크므로 대소의 입자가 고르게 포함되어 공극률이 작은 것을 사용한다. 물시멘트비는 일반적으로 50% 이하로 하며 단위 수량, 단위 시멘트량, 잔골재율은 가능한 한 적게 한다. 슬럼프값은 150mm 이하로 하고, 유동화 콘크리트로 할 때는 210mm 이하로 하되 되도록 작게 한다. 고강도 콘크리트는 재료의 분리되거나 슬럼프가 저하되지 않도록 최대한 빨리 운반하여야 한다. 고강도 콘크리트 타설 시 낙하 높이를 1m 이하로 하여 재료가 분리되지 않도록 한다. 고강도 콘크리트는 초기 강도 발현이 중요하므로 양생 시 진동 충격 등을 받지 않도록 한다. 고강도 콘크리트는 물시멘트비가 낮으므로 반드시 습윤양생을 하여야 한다.
유동화 콘크리트는 일반 콘크리트에 유동화제를 첨가하여 유동성을 크게 개선한 콘크리트 공사이다. 유동화 콘크리트의 슬럼프 증가량은 100mm 이하를 원칙으로 하며, 50~80mm를 표준으로 한다. 베이스 콘크리트와 유동화 콘크리트의 슬럼프 및 공기량 시험은 50㎥마다 1회씩 실시하는 것을 표준으로 한다. 유동화 콘크리트의 재 유동화는 원칙적으로 하지 못한다. 다만 부득이한 경우 책임기술자의 승인을 받아 1회에 한하여 재 유동화 할 수 있다. 이때 비비기부터 타설까지 시간은 일반 콘크리트와 같다.


수밀콘크리트 공사는 특별히 수밀을 필요로 하는 곳에 실시하는 콘크리트 공사이다. 수밀콘크리트는 이음부가 누수의 원인이 되므로 이음부의 수밀성에 대해 주의해야 한다. 수밀콘크리트 시공 시 콜드조인트, 균열, 결함이 생기지 않도록 해야 한다. 수밀성을 향상하기 위해 물시멘트비, 슬럼프, 공기량을 적게 하고 단위 굵은 골재량은 크게 한다. 물시멘트비는 55% 이하로 하며 연직 시공 이음에는 지수판재를 설치하여 누수를 방지한다.
수중콘크리트 공사는 현장 타설 말뚝, 지하연속벽 등 물속에서 시공하는 콘크리트에 관한 공사이다. 수중콘크리트는 수중에서 시공하므로 수중 분이 저항성이 있어야 한다. 수중콘크리트를 수중에서 낙하시키면 재료분리가 일어나므로 절대 낙하시켜서는 안 된다. 수중콘크리트 시공 시 시멘트가 물에 씻겨나가지 않도록 트레미 관이나 펌프카를 이용하여 타설해야 한다. 트래미관이나 펌프카의 토출구는 타설된 콘크리트 면보다 0.3~0.4m 아래로 묻어 넣어 타설해야 한다.
프리팩트 콘크리트 공사는 거푸집 속에서 굵은 골재를 충진한 후 그사이에 유동성이 좋은 특수 모르타르를 적당한 압력으로 주입하여 타설한 콘크리트 공사이다. 프리팩트 콘크리트는 일반 콘크리트와 비교하여 콘크리트의 품질을 확인하기가 어려우므로 필요한 품질이 확실히 얻어질 수 있도록 모르타르의 배합을 결정하고 시공 방법을 정해야 한다. 주입 모르타르는 유동성이 크고 응결시간이 길어서 쉽게 유출될 수 있으므로 새는 곳이 없도록 해야 한다. 
해양콘크리트는 바닷속이나 바다와 가까워 염해를 받기 쉬운 곳에 시공하는 콘크리트 공사이다. 해양콘크리트는 염해에 의한 콘크리트의 열화 및 강재의 부식이 일어나기 쉬우므로 피복두께를 크게 하고 균열이 적게 하도록 시공해야 한다.
팽창콘크리트 공사는 콘크리트의 수축으로 인한 체적 감소를 억제하고 팽창력을 지녀 건조수축에 의한 균열을 억제하기 위해 팽창제를 혼화제로 첨가하여 만든 콘크리트 공사이다. 
섬유보강콘크리트 공사는 콘크리트에 직경 0.1mm 이하의 섬유를 분산시켜 시공하는 콘크리트 공사이다. 섬유보강콘크리트는 기존 콘크리트 보다 인성과 균열에 대한 저항성을 크게 하기 위해서 섬유를 보강한 것이다.
방사선 차폐용 콘크리트 공사는 감마선과 중성자선 등 방사선을 차폐하여 생체를 방호할 목적으로 시공하는 콘크리트 공사이다. 방사선을 차폐해야 하므로 중량골재를 사용한다. 또한 물시멘트비는 50% 이하를 원칙으로 한다. 시공 시 이음부에서 최대한 기밀이 이루어지도록 해야 한다.
프리스트레스트 콘크리트는 콘크리트 속에 철근 대신 강도가 높은 긴장재인 PS 강재를 삽입하여 프리스트레스트를 적용한 콘크리트이다. 이는 콘크리트의 인장력이 생기는 부분에 미리 압축력을 주어 콘크리트의 인장강도를 증가시켜 휨 저항이 증가하도록 한 것이다. 주로 장스판 대형보에 많이 사용한다.

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