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건설공사가 대형화 고층화 복잡화 되어가면서 경제성과 직접적으로 연관괸 건설공기의 중요성이 강조되고 있습니다. 이에 따라 건설사에서는 공기 단축을 위해 연중시공을 하는것이 보편화되었고 동절기에도 지속적으로 공사를 진행하기 위해 한중콘크리트 적용은 반드시 필요한 사항이 되었습니다. 한중기간에 적용되는 콘크리트는 특수 콘크리트로 분류되어 있으며 정의, 적용기간, 배합설계, 생산 및 양생계획 등의 전반적인 지식 없이 시공하게 되면 초기동해 및 초기강도저하 등의 콘크리트 등의 품질문제가 발생 할 수 있습니다. 그렇기에 한중 콘크리트에 대해 전반적인 내용을 알아보도록 하겠습니다.
1. 한중 콘크리트 국내외 규정
1) 대한건축확회 규정 : 대한건축학회발생 건축공사표준시방서에서는 "콘크리트를 부어 넣은 후의 양생 기간에 콘크리트가 동결할 염려가 있는 경우에 시공되는 콘크리트 단 그 그간은 특기 시방서에 따른다" 라고 규정되어 있습니다. 그러나 기간이 명확하지 않고 일반실무의 특기시방서에 이러한 사항이 정확하게 규정되어 있지 않은 실정입니다.
2) 일본건축학회 규정 : 일본건축공사 표준시방서의 한중 콘크리트 적용기간은 대한건축학회발행 건축공사표준시방서와 마찬가지로 특기시방에 따르도록 정하고 있으나 한중 콘크리트 시공지침, 해설에 따르면 한중 콘크리트의 적용 기간은 기상청에 의해서 일별 평균기온을 평활평년치로 한 재령 28일까지의 적산온도 M이 3.2도씨 이하로 되는 날을 포함한 순의 초일과 종일까지를 적용기간의 시작일과 종료일로 한다 라고 규정하고 있다. 이외에도 일별 최저 기온이 영하 2도씨 이하가 되는 기간에는 초기 동해 방지를 위해 적절한 시설을 설치하는 것이 요망된다고 규정되어 있습니다.
3) 한국콘크리트 학회 및 일본토목학회 규정 : 하루의 평균기온이 4도씨 이하가 되는 기상조건하에서는 응결경화 반응이 매우 지연되어 밤중 또는 새벽 뿐 아니라 낮에도 콘크리트가 동결할 염려가 있으므로 한중 콘크리트로 시공해야 한다 라고 규정되어 있으며, 한냉 기후 조건 하에서도 소요의 품질이 얻어지도록 재료, 배합, 비비기, 운반, 치기, 양생, 거푸집 및 동바리 등에 대해 적절한 조치를 취해야 한다라고 규정하고 있습니다.
2. 초기동해
1) 정의 : 콘크리트를 부어 넣은 후부터 경화 초기 단계에 있어서 동결 또는 수회의 동결융해 작용이 반복됨에 따라서 강도가 저하되고 파손, 균열 등을 일으키는 피해를 의미합니다.
2) 발생기구 : 응결이 시작지 않은 콘크리트의 동결의 경우 콘크리트중 물이 얼어 시멘트물의 수화반응이 진행되지 않은 상태입니다. 물로 포화된 흙이 얼어서 서릿발처럼 들어올리게 되는 것과 같은 현상입니다. 녹는 시점에서의 충분한 다짐이 필요하며 불충분한 다짐시 강도저하 등 품질저하를 발생시킵니다. 응결완료후 강도 발휘되기전 시기 동결의 경우는 코늨리트내 자유수 동결에 따라 체적의 큰 팽창에 의한 조직이완이나 파괴가 발생합니다. 경화콘크리트의 강도, 수밀성, 내구성 등 물리적 성징이 저하됩니다. AE공기를 연행하지 않았을 경우 동결 융해 반복시 팽창량 누적에 의해 조직이 불괴가 발생합니다.
3. 동해의 방지 대책
1) 콘크리트의 압축강도가 일정 강도 이상 될때까지 동결되지 않도록 합니다. 강도발현을 위한 일정기간 동안 일정한 온도의 초기양생이 중요합니다. 소요압축강도 및 양생일수에 대하여 한국콘크리트학회의 콘크리트 표준시방서에서 규정하였으며 동결방지를 위한 가열양생, 보온양생 등의 대책 수립이 필요합니다.
2) 단위수량이 증가할수록 배합수중 잉여수가 양이 증가하여 동결시 평창력을 유발합니다. 그렇기에 단위수량을 저감시킵니다.
3) 콘크리트 웅결후 내동해성 향상에 우수한 효과를 위하여 소정의 공기량을 확보합니다
4) 초기양생시 주의사항으로는 콘크리트 노출면은 특히 바람을 잘 막아야 합니다. 초기양생은 초기동해를 방지할수 있는 강도발현시까지 지속되어야 하고 강도를 확인하고 나서 종료해야합니다. 초기양생 완료 후 최소 2일 이상은 콘크리트 온도를 0도씨 이상으로 보존해야합니다. 보온양생이 끝난후 콘크리트가 급격히 냉각하면 온도충격에 의한 균열이 발생할수 있으므로 이점에도 유의해야합니다.
4. 한중콘크리트 적용
하루 평균기온이 4도씨 이하가 되는 기상조건하에서 응결경화반응이 몹시 지연되어 밤중이나 새벽뿐만 아니라 낮에도 콘크리트가 동결할 염려가 있으므로 한중 콘크리트로서 시공을 해야합니다. 한중콘크리트의 적용을 받는 기간은 공사시방서에 따릅니다. 담나 공사시방서가 없는 경우 4도씨이하가 되는 기온을 만족하는 기간을 기상청 자료등을 이용해 정한후 책임기술자의 승인을 얻어 적용할수 있습니다.니다.
5. 한중콘크리트 시공방법
일반콘크리트의 경우 즉, 4도씨이상에서는 상온의 시공방법을 활용하면됩니다. 하지만 한중콘크리트의 경우는 일최저기온별로 다릅니다. 4도씨에서 0도씨 구간에서는 간단한 주의와 보온으로 시공을 하며 0도씨에서 영하 3도씨에서는 물 또는 물과 골재를 가열할 필요가 잇는 동시에 어느정도의 보온이 필요합니다. 영하 3도씨 이하에서는 물과 골재를 가열해 콘크리트 온도를 높일 뿐만 아니라 필요에 따라 적절한 보온, 급열에 의하여 친콘크리트를 소요의 온도로 유지 하는등 본격적인 한중 콘크리트 시공방법으로 시공하여야 합니다. 한중 콘크리트 시공에 있어서 주의할 사항으로는 응결경화 초기에 동결되지 않아야 합니다. 양생종료 후 따뜻해질때까지 받는 동결융해작용에 대해 충분한 저항성을 가져야합니다. 공사중의 각 단계에 예상되는 하중에 대해 충분한 저항강도를 가져야 합니다.
이상으로 포스팅을 마치겠고요, 유익한 정보가 되셨기를 바랍니다.