특수 콘크리트 - 프리스트레스트 콘크리

주어진 하중에 의해 부재에 일어나는 응력의 크기와 분포를 가상하여, 부재에 하중이 가해지기 전에 이를 상회할 수 있는 힘을 미리 인공적으로 준 콘크리트로 콘크리트 속에 철근 대신 강도가 높은 PS 강재를 삽입하여 프리스트레싱한다.
콘크리트의 인장력이 생기는 부분에 프리스트레스를 주어 콘크리트의 인장강도를 증가시킨다. 하중에 대한 균열, 수축에 의한 균열이 적고 탄력성 및 복원성이 크며 장 스팬 대형 보에 많이 사용한다.

 

프리스트레스트 콘크리트의 원리

 

 

프리스트레스트 콘크리트 공사 시 유의 사항
- PS 강재에는 PS 강선, PS 강봉, PS 스트렌드, 피아노선 등이 있는데 KS 규정에 적합한 것을 사용해야 하며 열의 영향을 받는 것은 사용해서는 안 된다.
- 콘크리트를 타설할 때 시스의 내부에 시멘트 페이스트가 들어가 막히지 않도록 주의한다.
- 정착장치의 지압 면은 긴장재와 수직이 되도록 하며 이를 위해 정착장치 부근의 긴 장재는 일부 직선부를 두는 것이 좋다.
- 덕트 내에 PS 그라우트를 주입할 때 빈틈이 없이 잘 충전해야 한다.

 

 

프리스트레싱 방법

프리스트레스트 콘크리트에 프리스트레스를 가하는 방법은 프리텐션 공법, 포스트텐션 공법이 있다.

 

프리텐션 공법
- PS 강재에 미리 인장력을 가한 후 주위에 콘크리트를 타설하여 경화시킨다. 콘크리트가 경화한 후 PS 강재의 인장력을 풀어서 미리 주어둔 인장력이 PS 강재와 콘크리트 부착력에 의해서 콘크리트에 전달하는 방법이다.
- 소형 건축부품을 공장에서 생산할 경우에 많이 사용한다.
- 인장력이 PS 강재와 콘크리트의 부착력에 의해 전달되므로 시스 및 접착 장치 등이 필요 없다.
- PS 강재를 곡선 형태로 배치하기가 곤란하여 대형 부재 제작이 어렵다.

 

프리텐션 공법

 

 

포트스텐션 공법
- 콘크리트를 타설하기 전에 미리 얇은 관을 설치하고, 콘크리트를 타설하여 경화되면 PS 강재를 삽입한 후 PS 강재를 당겨서 인장력을 준 후 양쪽 단부의 정착장치에 고정시키면 그 반력으로 콘크리트에 강한 압축력이 전달되는 방식이다.
- PS 강재를 넣은 구멍 속에 모르타르를 그라우팅한다.
- 주로 대형 부재의 생산에 사용되고, 현장 제작도 가능하다.
- 주입 모르타르는 유동성이 크고 응결시간이 길어서 쉽게 유출될 수 있으므로 새는 곳이 없도록 한다.