건축시공기술사 콘크리트 부재의 이음(Joint)입니다.
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1. 개요
(1) 콘크리트의 구조물은 외기의 온도변화 및 건조수축, Creep 등의 2차응력에 의한 균열이
발생되어 강도저하의 원인이 되기도 하므로 이를 방지목적으로 이음(줄눈)을 둔다.
(2) 이음에는 그 위치, 구조가 설계도에 명기되어 있는 것과 현장의 시공계획에서 정해져 있는
것이 있다.
(3) 이음은 구조물의 내력, 내구성 혹은 외관에 큰 영향이 되므로 설계도에 표시되어 있는 이음은
현장의 형편으로 아무렇게나 변경해서는 안되고 줄눈의 간격, 위치, 수직도, 형상치수 관리에
유념하여 정성껏 시공하는 것이 중요하다.
(4) 이음은 설계시부터 고려되어야 하며, 균열의 정도나 온도변화 등에 따라 적절한 공법을 선정
하는 것이 중요하다 하겠다.
2. Joint의 종류
o 시공이음(construction joint)
o 기능이음(movement joint)
- 신축이음(expansion joint)
- 수축이음(contraction joint)
3. 종류별 기능 및 설치위치
1) 시공이음(construction joint)
⑴ 정의
① 경화된 콘크리트에 다시 콘크리트를 쳐서 잇기 위한 이음을 시공이음이라고 한다.
② 콘크리트 시공상의 형편에 따라 만든 이음이다.
⑵ 기능
① 강도상 지장이 적은 곳
② 충격균열이 발생되지 않는 곳
③ 시공중에 1일 마무리 할 수 있는 지점에 설치
④ 시공시 water stop(지수판)을 사용
⑶ 설치위치
① 구조물의 강도상 영향이 적은 곳
② 이음길이와 면적이 최소화 되는 곳
③ 1회 타설량과 시공순서에 무리가 없는 곳
⑷ 시공시 주의사항
① 시공이음은 전단력에 대해서 약점이 되기 쉬우므로 가급적 전단력이 작은 위치, 또는
시공 이음면에 거의 수직으로 압축력이 가해지는 위치(압축, 전단의 복합응력 상태가
되며 전단내력은 5∼10%이상 증대된다.)에 둔다.
② 부득이 전단력이 큰 위치에 시공이음을 두는 경우에는 시공이음에 장부 또는 홈을
만들거나 철근을 통하여 보강한다. 철근으로 보강하는 경우의 정착길이는 철근 직경이
20배이상으로 하고 원형강을 쓰는 경우는 양단에 혹은 부친다.
③ 방수를 요하는 곳은 지수판을 설치한다.
④ 수화열, 외기온도에 의한 온도응력 및 건조수축 균열을 고려하여 위치를 결정한다.
⑤ 전단력이 큰 곳은 가급적 피한다.
⑥ 이음면은 부재의 압축력을 받는 방향과 직각으로 설치한다.
가) 수평 시공이음의 시공법
⑴ 콘크리트 구조물의 측면에 나타나는 수평 시공이음의 선은 미관상 가급적 수평인 직선이
되도록 시공이음 위치를 거푸짐패널의 이음에 맞추거나 시공이음의 높이를 표시하는
적절한 표시를 한다.
⑵ 구 콘크리트면의 경화의 정도에 따라 고압의 공기 및 물, 와이어브러쉬 또는 샌드브라스트
(습기모래의 뿜칠)와 물씻기에 의해 레이턴시, 품질이 나쁜 콘크리트 및 나쁜 골재립을 제거
하고 충분히 흡수시킨 다음 시멘트페이스트 또는 모르터를 깔아서 신 콘크리트를 시공이음
한다. 이와 같이하면 일체 부분가는 동등의 강도를 가진 수평 시공이음을 만들 수가 있다.
⑶ 시공이음 가까이 폼타이나 세퍼레이터를 배치해 두고 신콘크리트의 타설시에 거푸집을
간결하여 구 콘크리트면에 모르터가 흐르거나 시공이음에 단차이가 생기지 않도록 한다.
⑷ 역타콘크리트경우에는 구 콘크리트의 하면이 시공이음면이 되기 때문에 신콘크리트의
블리딩이나 침하에 의해 시공이음면의 일체화는 어렵다.
시공이음 방법으로서, 직접법, 충전법 및 주입법이 있다.
① 직접법 : 구콘크리트의 하면을 L형 또는 V형으로서 블리딩수나 기포를 피하기 쉽게 하고
신콘크리트로서 블리딩이 적은 콘크리트를 충분히 진동다짐을 한다.
② 충전법 : 신콘크리트를 구콘크리트로 하면 보다 약간 하측에서 타설을 중지하고
그 간극에 팽창재나 알루미늄 분말을 혼입한 모르터를 충전한다.
③ 주입법 : 주입용파이프를 미리 구콘크리트에 매립해 놓고 신·구콘크리트의 틈에 팽창제를
혼입한 시멘트페이스트를 주입한다.
나) 연직시공이음의 시공법
⑴ 연직시공이음면의 거푸집은 특히 간단한 것으로 하기 쉬우나 구콘크리트를 충분히 다질
필요가 있기 때문에 견고한 것으로 한다.
격자상의 철근으로 보강한 5mm 눈 정도의 철망을 이용해도 좋다.
⑵ 구 콘크리트면을 샌드브라스트, 와이어브러쉬 또는 치핑에 의해 거칠게 하고 시멘트
페이스트, 모르터 또는 습윤면용 에폭시 수지를 칠하여 신콘크리트를 이어친다.
⑶ 신콘크리트의 타설에 있어서는 신구콘크리트가 충분히 밀착되도록 세심하게 다진다.
이 경우 신콘크리트에서 분리된 물이 시공이음면에 집수되는 경향이 있으므로 적당한 시간에
재진동다짐을 실시하여 이 분리수를 배제하는 것이 바람직함.
그러나 이와같은 세심한 시공을 실시해도 수직타설이음의 수밀성은 유지되기가 곤란하여
수밀시공이음을 만들기 위해서는 적당한 지수판을 이용할 필요가 있다.
다) 바닥틀 시공이음
- Slab 또는 보의 지간 중앙 근처에 둔다.
라) Arch의 시공이음
- Arch축에 직각이 되도록 설계
마) 각종 구조체의 시공이음의 합리적 위치
⑴ 바닥틀과 일체가 된 기둥 또는 벽의 시공이음은 그림에 표시한 바와같이 헌치의 하단 부분에
둔다. 이것은 침하균열의 방지와 헌치부가 보통 구조적으로는 바닥 틀과 일체가 되어
작용하기 때문이다.
⑵ 바닥틀의 시공이음 : 슬래브 또는 빔의 경간중앙부근에 둔다. 이것은 이 위치가 전단력이
작고, 또 시공이음에 수직으로 압축응력이 크기 때문이다.
경간중앙은 작은 빔이 놓이더라도 전단력은 상대적으로 최소이지만
작은 빔에 의해 전달되는 하중에 의해 전단력의 절대치는 크기 때문에
전단보강철근을 배치할 필요가 있다.
⑶ 아치의 타설이음 : 아치의 축선에 수직으로 둔다.
o Cold Joint
① 콘크리트 치기 중에 장비의 변화, 레미콘 수급 불양, 일기변화 등으로 시공계획에 의한
이음이 아닌 이음을 Cold Joint라 한다.
② Con'c 내에 생긴 불연속층에서 서중 Con'c에서 많이 발생한다.
③ 구조체에 미치는 영향으로는 강도, 내구성, 수밀성 저하 및 미관상 불리하다.
2) 신축이음(Expansion joint)
⑴ 정의
- 콘크리트 구조물은 온도강하나 건조에 의해 수축되기 때문에 연속된 긴벽등에서는
지반 기타의 구속에 의해 수축응력이 발생하며 단면을 관통하는 균열이 생길 우려가 있다.
그 때문에 예를들면 철근콘크리트옹벽에서는 30m이하의 간격으로 신축이음매를 두고 있다.
⑵ 기능
① 온도, 습도 변화에 따른 콘크리트 수축팽창 저하
② 온도구배에 의한 온도균열 방지
③ Mass Con'c 등에 많이 사용
④ 기초의 침하가 예상될 때 유동용 joint
⑶ 신축이음의 구조
① 신축이음의 양측부재는 완전히 절연되며 특별한 경우를 제외하고 철근도 연속시켜서는
안된다.
② 신축이음의 양측이 단차이가 될 우려가 있는 경우에는 장부 또는 홈을 두던가 슬리버를
배치한다.
③ 신축이음매의 간극에 토사등이 들어갈 우려가 있는 경우에는 줄눈재를 삽입한다.
④ 수밀을 요하는 구조물의 신축이음에는 신축성이 있는 지수판을 이용한다.
⑷신축이음(expansion joint)의 시공시 주의사항
① Joint는 확실하게 끊어준다.
② Joint에 발생하는 변형량을 고려한 방수공법으로 선정한다.
③ 부식하기 쉬운 철근은 충분히 방청처리한다.
④ 유지, 관리가 용이한 재료를 선정한다.
3) 수축이음(Contraction Joint, Control Joint, 수출줄눈, 조절줄눈, 균열유발줄눈)
⑴ 정의
① 콘크리트 포장판이 수축될 때 판에 불규칙한 균열을 막기 위하여 만든 이음을 수축이음,
수축줄눈이라 한다.
② 구조는 일반적으로 숨은 줄눈 형식이지만 맞댄이음 형식도 있다.
⑵ 기능
① 건조수축, 외력 등 변형억제
② 단면 결손부를 설치하여 균열유도
③ 수화열, 온도, 습도에 의한 수축대응
⑶ 시공
o 2차응력(온도변화, 건조수축)에 의한 균열방지 목적으로 소정 간격으로 단면의
결손부를 설치한다.
- 특히 수밀을 요하는 구조물 경우 미리 차수벽을 설치한다.
⑷ 수출 줄눈(contraction joint) 시공시 주의사항
① 균열제어 목적에 타당하게 설치한다.
② 경화 후 cutting한다.
4) 균열유발줄눈
- 옹벽등 넓은 노출면을 가진 구조물에서는 온도변화, 건조수축에 의해 표면에 균열이 생기기
쉽다. 외관상 이것들의 균열을 1개소에 집중시키기 위해 그림에 표시한 바와같이 V 노치를
두고 표면부 콘크리트의 신축을 자유로 하는 동시에 단면수축부를 두는 것이며 이것을
균열유발줄눈이라 한다.
4. 문제점
⑴ Joint부분에서 하자발생
⑵ 정확한 줄눈위치 선정이 어려움
⑶ Joint 보강재의 신축미흡
⑷ 설계시 joint 누락
5. 대책
⑴ Joint 보강재 선정시 신축성 고려
⑵ 계획단계에서 줄눈위치 선정
⑶ 이음부에 하자방지 대책 수립
⑷ 설계시 이음위치 검토
⑸ 시공시 joint 충진재 밀실시공
6. 결론
⑴ 사전 시공계획을 철저히 세워 cold joint가 발생하지 않도록 해야 하며, 이음공법은 설치가
쉽고 시공성이 좋은 공법의 선택이 중요하다고 본다.
⑵ 특히 설계시 이음위치의 검토, 이음재료의 선정, 충진재의 밀실시공 등으로 온도변화 및
건조수축에 의한 균열발생 요인에 대비하여야 한다고 본다.
< 출처 : 네이버카페 - 김우식 건축시공기술사 공부방 >
<제공 : 용산건축토목학원 www.yspass.co.kr >
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건축시공기술사 콘크리트 부재의 이음(Joint)입니다.
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07.03.21 17:36
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