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한중콘크리트
- 일평균 기온이 4˚C 이하 조건에서 타설하는 콘크리트
- 타설시 콘크리트가 동결되지 않아야하며, 한랭 기온에서도 소요의 품질이 얻어지도록 관리해야 한다.
1) 응결 경화 초기에 동결시키지 않도록 한다.
2) 양생 종료 후 따뜻해질 때까지 받는 동결융해작용에 대해 충분히 저항성을 지녀야 한다.
3) 공사 중의 각 단계에서 예상되는 하중에 대해 충분한 강도를 가져야 한다. - 매스콘크리트, 고강도 콘크리트 등은 타설 후 콘크리트에 많은 수화열이 발생하므로 책임기술자의 승인을 얻어 규정의 일부 또는 전부를 적용하지 않을 수 있다.
급열 양생(Heat curing) : 양생기간 중 어떤 열원을 이용하여 콘크리트를 가열하는 양생
초기 동해(Early frost damage) : 응결경화의 초기에 받는 콘크리트의 동해
구성재료
- 시멘트는 KS에 규정되어 있는 포틀랜드 시멘트를 사용하는 것을 표준으로 한다.
- 골재가 동결되어 있거나 골재에 빙설이 혼입되어 있는 골재는 그대로 사용할 수 없다.
- 방동, 내한제 등의 특수한 혼화제를 사용할 때는 품질이 확인된 것을 사용하여야 한다.
- 재료를 가열할 경우, 물 또는 골재를 가열하는 것으로 하며, 시멘트는 어떠한 경우라도 직접 가열할 수 없다. 골재의 가열은 온도가 균등하게 되고 또 건조되지 않는 방법을 적용하여야 한다.
- 재료를 가열했거나 재료의 온도를 알 수 있을 때 비빈 직후 콘크리트의 온도는 적절한 식으로 계산하여 적용할 수 있다.
배합
- 한중 콘크리트의 배합은 초기동해에 필요한 압축강도가 초기 양생 기간 내에 얻어지고, 콘크리트의 설계기준 압축강도가 소정의 재령에서 얻어지도록 한다.
- 물, 결합비는 원칙적으로 60% 이하로 한다.
시공
- 콘크리트의 운반 및 타설은 열량 손실을 가능한 줄인다.
- 콘크리트를 타설할 때에는 철근이나, 거푸집 등에 빙설이 부착되어 있지 않도록 한다.
- 지반이 동결되어 있는 경우 적당한 방법으로 해동하여 타설한다.
- 타설이 끝난 뒤에는 표면의 온도가 급랭할 가능성이 높으므로 타설 직후 시트나 비닐 등 적절한 재료로 표면을 덮고 바람을 막아야 한다.
적용범위
- 일평균기온이4˚C 이하로 예상될 경우
- 3일간 연속하여 일일평균기온이 5˚C 이하일 경우
- 3일간 연속하여 하루중 12시간의 평균기온이 10˚C 이하일 경우
한중콘크리트에 영향을 주는 요인
- 콘크리트 동결온도(가장중요)
- 타설 후 콘크리트가 동결하기 까지 경과시간
- 콘크리트 동결시 강도
- 동결 융해의 반복
- 물, 시멘트비
- 혼화제
한중콘크리트의 문제점
- 초기동해
- 응결지연
- 동결융해에 따른 균열 발생
- 강도 및 내구성 저하
동해방지대책
- 철저한 시공계획 수립, 재료, 배합, 타설, 양생
- 가열한 재료를 사용하는 경우 시멘트 투입직전의 믹서내의 골재, 물의 온도가 40˚C를 넘어서는 안된다.(시멘트 급결방지)
- 초기 양생은 초기 동해방지가 목적으로 한중콘크리트 시공에 있어서 가장 중요하다.
- 초기 양생은 콘크리트 온도가 0˚C 이하로 되지 않도록 하고 소요의 콘크리트 강도(5Mpa) 값에 도달할 때까지 반드시 보온 양생한다.
보온양생방법
- 한중 콘크리트의 보온 양생 방법은 급열 양생, 단열 양생, 피복양생 및 이들을 복합한 방법 중 한 가지 방법을 선택하여야 한다.
- 콘크리트에 열을 가할 경우에는 콘크리트가 급격히 건조하거나 국부적으로 가열되지 않도록 하여야 한다.
- 급열 양생을 실시하는 경우 가열설비의 수량 및 배치는 시험가열을 실시한 후 결정하여야 한다.
- 단열 양생을 실시하는 경우 콘크리트가 계획된 양생온도를 유지하도록 관리하며 국부적으로 냉각되지 않도록 하여야 한다.
- 보온 양생 또는 급열 양생을 끝마친 후에는 콘크리트의 온도를 급격히 저하시키지 않아야 한다.
- 보온 양생이 끝난 후에는 양생을 계속하여 관리재령에서 예상되는 하중에 필요한 강도를 얻을 수 있게 실시하여야 한다
한중콘크리트의 양생 소요 압축강도의 표준 (MPa)
단면 구조물의 노출 | 얇은 경우 | 보통의 경우 | 두꺼운 경우 |
1. 계속해서 또는 자주 물로 포화되는 부분 | 15 | 12 | 10 |
2. 보통의 노출상태에 있고 1.에 속하지 않는 부분 | 5 | 5 | 5 |
한중콘크리트의 온도관리 및 검사
항목 | 시험, 검사 방법 | 시기 | 판정기준 |
외기온 | 온도 측정 | 공사시작 전 및 공사 중 | 일평균 4˚C 이하 |
타설 떄의 온도 | 5~20˚C 이내 및 계획돈 온도의 범위 내, 계획하는 온도범위 운반 및 타설에 적합할 것 | ||
양생 중의 콘크리트온도 혹은 보온양생된 공간의 온도 | 계획돈 온도 범위 내, 계획할 온도 범위는 양생에 적합할 것 |
서중콘크리트
- 일일 평균기온이 25˚C 이상 또는 최고온도가 30˚C를 초과할 때 시공하는 콘크리트
- 공사 시작 전에 서중 콘크리트의 재료, 배합, 운반, 양생 등의 방법에 관한 시공계획서를 작성하여 책임기술자의 승인을 얻어야 한다.
배합
- 콘크리트의 배합은 소요의 강도 및 워커빌리티를 얻을 수 있는 범위에서 단위 수량을 적게하고 단위 시멘트량이 많아지지 않도록 적절한 조치를 취해야한다.
- 일반적으로 기온 10˚C의 상승에 대한 단위수량은 2~5%증가하므로 소요의 압축강도를 확보하기 위해 단위수량에 비례하여 시멘트량의 증가를 검토해야한다.
- 서중콘크리트는 배합온도를 낮게 관리해야 한다.
- 재료의 온도를 알 수 있을 때에는 비빔 직후 콘크리트의 온도는 공용되는 적절한 식으로 계산한다.
시공
- 콘크리트는 가열되거나 건조로 인해 슬럼프가 저하하지 않도록 되도록 빨리 운송한다.
- 콘크리트를 타설하기 전에 지반과 거푸집 등을 조사하여 콘크리트로부터의 수분흡수로 품질변화의 우려가 있는 부분은 습윤상태를 유지하는 등의 조치를 취한다.
- 직사광선을 받아 고온이 될 우려가 있는 경우에는 살수, 덮개 등을 조치한다.
- 콘크리트는 즉시 타설해야하며 1.5시간 내에 타설한다.
- 콘크리트 타설할 떄의 콘크리트의 온도는 35˚C 이하로 한다.
문제점
- 미경화
1) 급격한 경화에 따른 단위수량의 증가 (10˚C → 2~5%)
2) Slump치의 급격한 저하 (10˚C → 2.5cm)
3) Workability 및 Finishability 저하
4) Pumo 배관의 폐색 우려
5) Cold Joint의 발생 - 경화
1) 수화열의 증가에 따른 강도저하
2) 콘크리트의 내구성 저하
3) 콘크리트 마감의 불균일
4) Cold Joint 발생에 따른 균열 및 누수 발생
항목 | 시험방법 | 시기,회수 | 판단기준 |
외기온 | 온도측정 | 공사시작 전 및 공사 중 | 일평균기온 25˚C를 초과하는 경우 |
재료온도 | 계획한 온도 범위 내 | ||
비빔온도 | 계획한 온도 범위 내 | ||
타설온도 | 공사 중 | 35˚C 이하 및 계획한 온도 범위 내 | |
운반시간 | 시간확인 | 공사시작 전 및 공사 중 | 비빔이 시작된 후 1.5시간 이내 |
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