콘크리트의 시공에 대해

콘크리트의 품질은 콘크리트를 구성하는 재료의 품질과 함께 시공의 품질이 큰 영향을 미친다고 합니다. 콘크리트의 시공은 콘크리트를 구성하는 재료를 배합하고, 콘크리트를 거푸집 내에 타설한 후, 콘크리트를 양생하는 과정으로 이루어집니다. 콘크리트의 배합, 타설, 양생에 대한 일반적인 내용과 프리스트레스트 콘크트의 시공에서 고려해야할 내용들이 있습니다.

 

1. 콘크리트의 배합

프리스트레스트 콘크리트 구조는 일반적은 철근콘크리트 구조에 비하여 설계기준압축강도가 높은 콘크리트를 사용하는 경우가 많으므로, 압축강도를 충분히 확보할 수 있도록 콘크리트를 배합하는 것이 가장 중요합니다. 콘크리트의 압축강도를 높이려면 시멘트의 양을 증가시켜야 되는데, 시멘트의 양이 증가되면 수화열과 크리프가 같이 증가하게 됩니다. 또 시멘트의 양을 증가시키면서 물시멘트 비를 낮추지 않는다면, 물의 양이 증가하여 건조수축이 증가하는 결과가 발생합니다. 따라서 압축강도를 확보할 수 있는 범위 내에서 수화열, 크리프, 수축이 과도하게 커지지 않도록 단위 시멘트량을 최소화할 필요가 있습니다.

 

 

콘크리트의 압축강도를 높이려면 물시멘트비를 감소시키면 되지만, 물시멘트비가 줄어들면 ㅋ콘크리트의 유동성이 떨어져서 콘크리트를 시공하기가 어려워집니다. 따라서 물의 양은 콘크리트의 압축강도와 유동성을 확보할 수 있는 정도를 사용하여야 하며, 이 목적을 위하여 물의 양을 줄이면서 유동화재 등 혼화재료를 사용하는 방안이 있습니다.

 

시멘트의 양과 물의 양은 콘크리트의 크리프와 수축에 큰 영향을 주게 되는데, 프리스트레스트 콘크리트에서는 콘크리트의 크리프와 수축이 프리스트레스 손실의 원인 중 큰 몫을 차지합니다. 프리스트레스 손실이 크면 프리스트레싱 효과가 감소되므로 프리스트레스트 콘크리트의 구조성능에 바람직하지 않습니다. 따라서 가능하면 콘크리트의 크리프와 수축이 적게 발생하는 배합을 고려할 필요가 있습니다.

 

한편 근래에 들어서는 구조물의 경제성을 평가할 때 공사비만을 대상으로 하지 않고, 유지관리비도 경제성 평가 항목으로 반영하는 생애주기비용이 중요한 관점이 되고 있습니다. 따라서 프리스트레스트 콘크리트의 구조물이 오랜 기간 동안 구조성능을 유지할 수 있도록, 내구성이 좋은 콘크리트가 되는 배합을 고려할 필요가 있습니다.

 

2. 콘크리트의 타설

콘크리트의 타설은 구조물의 형태를 만들기 위해 거푸집에 콘크리트를 채워 넣는 작업을 말합니다. 이 때 콘크리트는 시공 현장에서 가까운 콘크리트 생산 공장에서 만들어서 운반한 레미콘을 사용하거나, 시공 현장 또는 그 인근에 콘크리트 생산 시설을 만들고 여기서 생산되 콘크리트를 사용하는 경우도 있습니다. 생산되 콘크리트는 보통 1시간 30분 이내에 타설이 완료되어야 하므로, 일반적으로 1시간 이내에 운반할 수 있는 거리에 위치한 곳에서 생산된 콘크리트를 사용합니다. 레미콘인 경우에는 공장에서 배합되고 비벼서 생산된 콘크리트가 운반하는 도중에 굳지 않도록, 레미콘 차량을 운행하는 동안에는 콘크리트 통을 돌려주어 콘크리트를 뒤섞는 작업을 하여야 합니다.

 

 

거푸집이 있는 위치로 운반된 콘크리트는 콘크리트 거푸집 내부로 운반하는 용도의 소형 통에 담아서 거푸집 안에 넣거나, 압송차량의 관을 통하여 압력으로 밀어서 거푸집 안에 넣는 경우도 있습니다. 근래에는 통에 담는 방법보다 펌프카로 압송하는 방법을 많이 사용하는데, 굵은 골재의 크기가 매우 크면 압송하기가 어려우므로 이를 사전이 충분히 검토할 필요가 있습니다.

 

콘크리트는 거푸집 안에 빈 공간이 없도록 밀실하게 채워져야 하므로, 콘크리트 타설 과정에서 나무 망치 등으로 거푸집을 두드리거나 막대기 형상의 봉상 진동기를 사용하여 진동을 주게 됩니다. 콘크리트의 진동 작업은 콘크리트가 굳기 시작하기 전에 종료하여야 하며, 콘크리트 내부에 배치된 철근방에 직접 진동기를 대고 진동을 주면 안됩니다.

 

특히 프리스트레스트 콘크리트의 경우에는 진동기에 의하여 긴장재나 덕트가 손상되지 않도록 충분한 주의를 기울여야 합니다. 포스트텐션 부재의 콘크리트 시공 중에 덕트에 구멍이 생겨서 덕트 내부로 콘크리트가 들억면, 콘크리트가 굳은 후 긴장력을 도입할 때 설계된 긴장력이 도입되지 못하게 되기 때문입니다. 또 계획된 콘크리트의 양보다 훨씬 더 많은 콘크리트가 들어가는 경우가 아니라면, 덕트에 구멍이 생겼다는 사실조차 알지 못하는 경우가 많으므르 충분한 주의를 기울일 필요가 있습니다.