매스콘크리트의 온도균열 제어방안

 

콘크리트의 균열은 필연적 발생

 

 

■ 매스콘크리트의 온도균열 제어방안

 

1. 설계상의 제어방안 - 매스콘크리트에 발생하는 균열 폭에 영향을 미치는 설계인자.

(부재단면, 각종 이음의 위치 및 구조, 철근배근, 콘크리트의 설계기준강도 등)

 

1)온도철근의 배근

-신축이음, 시공이음의 간격을 짧게 하는 방법은 균열을 억제하고 균열 폭을 작게 하는데 효과적이고, 온도철근을 조밀하게 배근하는 방법은 균열 폭을 허용치 이내로 억제하는 방법이다.

 

2)균열유발줄눈 설치(유도 줄눈설치)

-균열 유발줄눈은 단면의 일부를 결손 시키거나 응력을 집중시켜 균열을 특정한 단면에 발생시키고 기타의 균열을 억제하는 방법이다.

-균열을 유발시킬 때에는 필요에 따라서 (미관, 지수 등)조치하고, 배력근의 양이많은 경우에는 균열을 유발시키기 위한 위치의 배력근을 감소시키거나 그 부분의 배력근을 절단시키고 배력근에 상당하는 양의 Slip Bar를 배치하는 방법도 있다.

 

 

2. 사용재료상의 제어방안 -온도균열은 시멘트의 수화열에 의한 콘크리트의 온도상승에 의해 발생

(단열온도상승실험을 통해 온도상승량이 가능한 적은 재료 사용)

 

1)수화발열량이 적은 저열 포틀랜트시멘트 사용은 온도균열 제어에 매우 효과적인 방안.

2)콘크리트의 온도상승속도를 지연시켜 최고온도를 저감 하면 균열제어에 유리

-저온의 배합수(혹은 얼음사용-덩어리가 콘크리트에 섞이지 않도록 주의) 사용

3)단위수량을 감소시켜 수화발열 속도 제어

-AE감수제, 지연제, 유동화제 등의 혼화제사용.

4)단위시멘트 량과 수화발열량을 동시에 줄인다.

-양질의 플라이애쉬 또는 고로슬래그 분말사용

5)슬럼프치는 타설 작업에 적합한 범위 내에서 가능한 작게.

6)굵은 골재의 최대치수는 가능한 크게 한다.

7)잔골재율은 소요의 작업성이 얻어지는 범위 내에서 가능한 작게.

 

 

3. 시공 상의 제어방안 - 온도균열제어를 위한 시공 상의 대책

(콘크리트의 제조, 운반, 타설, 다짐, 양생 등의 방법)

 

 

 

 

1)콘크리트혼합온도를 낮게 억제

가)Pre-Cooling 공법

나)Pipe-Cooling 공법

 

2)시공이음

가) 기초 매트형태의 구조물

저발열콘크리트를 1회의 타설 높이는 작은 것이 온도 상승량이 작아 바람직하 만. 외부구속이 비교적 작은 경우에는 오히려 높이 수 미터의 블록을 1회에 시공 하는 것이 균열 제어에 유리한 것도 있다. 이것은 높이방향으로 수회에 나눠 시공 하면 새롭게 타설된 콘크리트는 이미 타설된 콘크리트에 의해 외부구속력을 받아 균열이 발생하기 쉽기 때문이다. 단지 한 번에 타설 하는 경우에는 콘크리트의 표 면 부근에 내부구속에 의한 균열이 발생하기 쉽기 때문에 표면의 온도변화에 대해 서는 적적한 조치를 취하는 것이 필요하다.

또한 높이방향으로 수회 나눠 타설하는 경우라도 먼저 타설한 콘크리트가 냉각 되기 전에 다음 블럭을 타설 함으로써 외부구속력을 적게 하는 것도 균열제어에 있어 좋은 방법이다.

이와 같이 기초매트 형태의 구조물인 경우, 구속조건에 의해 균열 제어에 있어서 유리한 블록 비율이 달라지기 때문에 콘크리트의 시공능력, 수평이음 설치에 의한 시공의 번잡함 및 결함의 발생가능성 등을 종합적으로 검토하여 적절한 블록 비율 을 정하고 있다.

철근콘크리트 구조물의 성질상 시공이음은 전단력에 대하여 약점이 되기 쉽다. 따 라서 시공이음은 될 수 있는 한 전단력이 작은 위치에 설치하고, 이음면을 부재의 압축력을 받는 방향과 직각으로 하여 이음면의 단저항을 크게 하는 것이 필요하다.

 

나) 벽체 구조물

벽체구조물은 높이방향의 분할에 의한 온도 상승량의 차이는 적지만, 높이에 의해. 서 L/H가 달라지기 때문에 균열 제어에 영향을 주게 된다

일반적으로 높이를 높게 할수록 L/H가 작게 되어 유리하게 되지만, 콘크리트의 타 설시에 거푸집에 작용하는 측압이 커지게 되고, 콘크리트의 응결이 불충분하게 되 기 쉬운 것 등 시공상 불리하게 되기 때문에, 이들을 종합적으로 검토하여 적절한 블록 비율을 정할 필요가 있다.

 

다)수평이음

수평이음 시공은 기 타설된 콘크리트표면에 발생한 레이탄스 제거 등의 표면처리 는 시공계획에서 한 블록의 시공면적, 콘크리트의 응결성상, 기상조건, 표면처리 의 시공속도 등을 충분히 고려하여 면밀한 계획을 세울 필요가 있다. 타설 후에 응 결지연제를 살포하여 콘크리트 표면부의 응결을 지연시켜 타설 다음날 고압살수에 의해 레이탄스를 제거하는 방법도 있다.

 

다)수직이음

수직이음에는 시간이 지남에 따라 인장응력이 작용하는 경우가 대부분이므로 완전 히 일체화된 시공이음을 만드는 것은 곤란하므로, 수직이음의 설계 및 시공에 있어 서는 이 점을 고려하여 그 위치, 내력, 내구성, 수밀성 등의 검토를 하여야 한다.

 

 

 

3)운반 및 타설

가) 매스콘크리트의 시공은 통상의 경우와 비교하여 낮은 슬럼프의 것을 대량으로 타 설 하는 경우가 많다. 이것 때문에 레미콘트럭에 의한 콘크리트의 운반에 대해서는 콘크리트의 배출이 통상의 경우와 비교하여 장시간을 요하는 경우가 발생하기 때 문에, 이 점에서 계획을 검토할 필요가 있다. 낮은 슬럼프에 대해서는 배려가 필요 하고, 펌프의 성능, 배관방법 등을 적절히 평가하여 계획을 세울 필요가 있다. 타 설시에는 작업원의 배치. 진동기의 필요 수량 등을 콘크리트의 타설 속도와 맞추는 것도 중요하다.

 

나)한 블록 내에서 2층 이상으로 콘크리트를 타설하는 경우에는 상층, 하층의 콘크리 트와 일체가 되어야하며 콘크리트의 타설에 있어서는 콘크리트의 표면이 거의 수 평이 되도록 타설 하는 것을 원칙으로 한다. 콘크리트 타설의 1층의 높이는 0.4m~0.5m를 표준으로 하여 각층마다 충분히 다져야 한다. 한 블록의 시공면적이 넓은 경우에는 1층의 콘크리트의 타설 시간이 길다. 이러한 경우 콜트죠인트를 발 생시키지 않도록 하고, 1블럭의 면적, 콘크리트의 공급 속도, 콘크리트의 시공이음 허용시간 등을 고려하여 시공순서를 정하여야 한다.

콘크리트의 시공이음 허용시간은 혼화제의 종류 및 사용량, 외부기온, 콘크리트 운반시간 등의 영향을 받는다.

시공계획에 있어서 시공이음 허용시간을 지키지 못할 우려가 있을 때에는 응결 지연제를 이용하여 1층 타설 높이 감소 등의 대책을 수행한다. 상층의 콘크리트를 다질 때에는 상층과 하층이 일체가 되도록 진동기를 하층의 표면에서 10cm정도 까지 삽입하고, 충분히 다지는 것이 필요하다.

 

 

여기를 클릭 해보세요   http://WWW.구체방수.kr