콘 크 리 트
1. 콘크리트의 토목재료로서의 장․단점
1)장점
①모양을 마음대로 만들 수 있고 큰 압축강도를 갖는다.
②시공이 쉽고 구조물을 일체식으로 만들 수 있다.
③내화성, 내구성이 크고 구조물 유지비가 적게 든다.
2)단점
①자체의 무게가 무겁고 공사기간이 길다
②균열이 생기기 쉽고 인장강도나 휨 강도가 작다.
③한번 만든 것은 모양을 바꾸기가 어렵고 철거가 어렵다.
2. 시멘트의 종류
1)포틀랜드시멘트 : 보통포틀랜드시멘트, 중용열포틀랜드시멘트, 조강포틀랜드시멘트, 저열포틀랜드시멘트, 내황산염포틀랜드시멘트, 백색포틀랜드시멘트
2)혼합시멘트 : 고로슬래그 시멘트, 플라이애시 시멘트, 포틀랜드 포졸라나 시멘트
3)특수시멘트 : 알루미나시멘트, 초속경시멘트, 초미분말시멘트
3. 시멘트 저장시 주의사항
1)습기를 막을 수 있는 구조의 사일로(Silo) 또는 창고에 품종별로 보관한다.
2)포대시멘트는 땅바닥에서 30㎝되는 마루 위에 쌓아 올려 저장한다.
3)통풍이 되지 않도록 하고 13포대 이상은 쌓지 않는다.
4)오래 저장된 것은 사용에 앞서 품질을 확인하여야 한다.
4. 혼화재와 혼화제의 종류
1)혼화재(사용량이 5% 이상) : 플라이애시, 포졸라나, 고로슬래그미분말, 팽창재등
2)혼화제(사용량이 1% 이하) : AE제, 고강도용 감수제, 유동화제, 촉진제, 기포제,방수제 등
5. 굳지않는 콘크리트의 성질
1)반죽질기(컨시스턴시, Consistency) : 물의 양에 따른 반죽의 되고 진 정도
2)워커빌리티(Workbility) : 작업이 쉽고 어려운 정도 및 재료의 분리에 저항하는 정도
3)성형성(Plasticity) : 거푸집에 쉽게 다져 넣을 수 있고, 거푸집을 떼어내면 허물어지거나 재료 분리가 일어나는 일이 없는 정도
4)피니셔 빌리티(Finishability) : 굵은 골재 최대치수, 잔골재율, 입도, 반죽질기 등에 따르는 표면 마무리하기 쉬운 정도
6. 워커빌리티에 영향을 끼치는 요소
1)시멘트 : 시멘트 양 , 분말도, 시멘트 종류
2)혼화재료 : 포졸라나, 플라이 애시, AE제, 감수제 등
3)골재 : 골재입도, 골재 최대치수, 표면조직과 흡수량 등
4)물 : 가장 중요한 요소. 물의 양
5)시간과 온도
7. 슬럼프(Slump)시험
플래시 콘크리트의 반죽질기를 측정하기 위한 시험으로 슬럼프콘에 콘크리트를 3층으로 나누어 넣고 다짐대로 각층을 25번씩 다진후 슬럼프콘을 빼 올렸을 때 콘크리트가 무너져 내려 않은 값(㎝)을 슬럼프치라 한다. 철근콘크리트의 일반적인 단면의 경우 슬럼프값의 범위는 5~12㎝이다.
8. 콘크리트의 일반적인 강도
1)일반적으로 압축 강도를 말하며 다른 강도에 비해 상당히 크다.
2)콘크리트의 압축강도(㎏/㎠)는 재령 28일(댐 콘크리트는 91일)의 강도를 설계기준 강도로 하고 있다.
3)압축강도 시험은 일반적으로 동일 배치에서 3개의 공시체를 만들어 시험한 뒤 그 평균값을 취한다.
9. 콘크리트의 배합
1)콘크리트의 배합이란 콘크리트를 만들기 위한 각 재료의 비율 또는 사용량을 말하며 각 재료의 비율은 무게비로 나타낸다.
2)콘크리트 배합의 표시 : 콘크리트 1㎥를 만드는데 필요한 재료의 양(㎏). 즉 단위시멘트의 양, 단위수량, 단위 잔골재량, 단위 굵은 골재량 등으로 나타낸다.
3)철근콘크리트의 철근부식 방지를 위하여 단위 시멘트양은 300㎏으로 한다.
4)재료의 1회 계량분에 대한 계량 오차는 물, 시멘트는 1%, 골재는 3%이다.
10. 콘크리트의 시공순서
재료의 계량→혼합(비비기)→운반→타설(치기)→다지기→마무리→양생
11. 콘크리트 비비기 시간과 영향
비비기가 잘되면 콘크리트의 워커빌리티가 좋아지고, 강도가 커진다. 그러나 너무 오래 비비면 워커빌리티가 나빠지고 재료 분리가 생길 수 있다. 비비기 시간은 중력식 믹서는 1분30초 이상 강제식 믹서는 1분 이상이 표준이며 정해둔 시간의 3배를 초과해서는 안된다.
12. 콘크리트용 기계의 종류
1)콘크리트의 제조 기계 : 중력식, 강제식 믹서
2)콘크리트 운반 및 치기 기계 : 트럭 믹서(레미콘 트럭), 콘크리트 펌프, 콘크리트 플레이서, 콘크리트 뿜어 붙이는 기계 등
3)콘크리트 다짐기계 : 내부진동기, 표면진동기, 거푸집 진동기 등
4)콘크리트 포장기계 : 콘크리트스프레더,콘크리트피니셔,콘크리트슬립폼페이퍼 등
13. 되비비기와 거듭비비기
1)되비비기 : 콘크리트 또는 모르타르가 엉기기 시작하였을 때 다시 비비는 작업을 말하며 되비비기를 하면 물시멘트비(w/c)가 작아진다.
2)거듭비비기 : 콘크리트 또는 모르타르가 엉기기 시작하지는 않았으나 비빈후 상당히 시간이 지났거나 또 재료가 분리 된 경우에 다시 비비는 작업을 말하며 거듭비비기를 하면 슬럼프, 철근과의 부착강도가 커지고 침하 및 경화수축이 작아진다.
14. 한 구획내에서 콘크리트를 연속적으로 칠 경우 치기의 1층 높이는
내부진동기의 성능을 고려해서 40~50㎝이하로 한다. 또 2층 이상으로 칠 경우에 각층의 콘크리트가 일체가 되도록 아래층이 콘크리트가 굳기 전에 위층을 쳐야 하며 그렇지 않으면 콜드 조인트(cold joint)가 생긴다.
15. 콘크리트 다지기 방법
1)내부진동기를 똑바로 찔러넣고 진동기의 끝이 아래층 콘크리트 속으로 10㎝정도 들어가게 한다.
2)내부진동기를 찔러 넣는 간격은 슬럼프 8~15㎝정도의 콘크리트에서는 50㎝이하로 한다. 빼낼때는 천천히 구멍이 생기지 않도록 뺀다.
16. 연직시공 이음방법이란
구 콘크리트의 시공이음면은 와이어 브러시로 그 표면을 제거하던가 또는 쪼아내기(Chipping) 등에 의하여 거칠게 하고, 충분히 흡수시킨 후에 시멘트풀, 모르타르,또는 에폭시수지 등을 바른후 새 콘크리트를 쳐서 이어 나간다.
17 콘크리트의 양생이란
콘크리트를 친 다음 콘크리트가 수화작용에 의하여 충분한 강도를 내고 균열이 생기지 않도록 하기 위하여 일정기간 동안 충분한 온도와 습도를 주고, 해로운 영향을 받지 않도록 보호해 주는 작업을 말한다.
18. 콘크리트 양생의 종류와 방법
1)습윤양생 : 직사광선이나 바람에 의해 수분이 증발하지 않도록 보호해 주는 것
①수중양생 ②습포양생 - 물 적신 가마니, 마포 등으로 덮음 ③습사양생 - 젖은 모래 뿌림 ④피막양생- 표면에 막 양생제를 살포-- 양생기간은 보통 포틀랜드시멘트를 사용한 경우는 5일 이상, 조강포틀랜드 시멘트는 3일 이상으로 한다.
2)온도제어양생 : 필요한 온도조건을 유지하기 위하여 온도를 높이거나 낮추어 양생하는 것.
①증기양생 - 콘크리트의 조기강도를 얻기 위한 것(한중콘크리트)
②가압양생
3)해로운 작용에 대한 보호 : 진동, 충격, 하중 등으로부터 보호
19. 특수콘크리트의 종류
①한중콘크리트 ②서중콘크리트 ③수중콘크리트 ④해양콘크리트 ⑤수밀콘크리트 ⑥프리팩트콘크리트 ⑦숏크리트 ⑧매스콘크리트 ⑨진공콘크리트 ⑩롤러다짐콘크리트
20. 한중콘크리트의 시공온도와 양생온도는.
1)하루 평균 기온이 4℃이하가 될 때는 한중콘크리트로 시공한다.
2)콘크리트를 쳐 넣을 때의 온도는 5~20℃ 범위로 한다.
3)양생은 콘크리트를 친 직후 동결하지 않도록 하고, 소요의 강도가 얻어질 때까지는 5℃이상을 유지하여야 한다.
21. 서중콘크리트의 시공온도는.
1)월평균 기온이 25℃를 넘을때는 서중콘크리트로 시공을 한다.
2)콘크리트의 온도가 높으면 수화작용이 빠르고 초기에 응결되어 콜드조인트가 생기기 쉽다.(중용열시멘트)
3)콘크리트를 비벼서 쳐 넣을 때까지의 시간은 90분을 넘어서는 안되며, 또 쳐 넣을때의 온도는 35℃ 이하여야 한다.
22. 수중콘크리트의 재료배합 및 시공방법
1)물시멘트비(w/c)는 50%이하, 단위 시멘트량 370㎏/㎥이상
2)유속은 3m/㎜이하로 하고, 콘크리트를 트레미(tremie)나 콘크리트 덤프를 사용해서 쳐야한다.
23. 프리팩트(Prepacked)콘크리트란
특정한 입도를 가진 골재를 거푸집 안에 미리 다져넣고, 그 빈틈 사이에 유동성이 좋고 재료분리가 적은 모르타르를 펌프로 압력을 가하여 주입시켜 만든 콘크리트를 말한다.
24. 숏크리트(Shotcrete)란
모르타르 또는 콘크리트를 압축공기에 의해 뿜어 붙여서 만드는 콘크리트를 뿜어붙이기 콘크리트 또는 숏크리트라 한다.
25. 철근이음 방법에는 어떤 것이 있나
겹이음, 용접이음, 슬리브이음 등이 있으며 겹이음이 가장 많이 사용된다.
26. 거푸집의 재료에 따른 종류에는 어떤것이 있나
목재거푸집, 강재거푸집, 플라스틱거푸집, 특수거푸집(슬립폼)
27. 콘크리트 옹벽의 종류
1)중력식 옹벽 : 자체의 자중으로 토압에 저항하는 것. 무근콘크리트로 만들며 높이가 4m이하이다.
2)반중력식 옹벽 : 단면의 인장측에 철근을 넣어 보강하고 단면을 작게한 것
3)역T형 옹벽과 L형 옹벽 : 캔틸레버를 이용하여 재료를 절약. 3~7m정도가 경제적임
4)부벽식 옹벽 : 역T형과 L형 옹벽의 높이가 높을 때 사용
5)특수형 옹벽 : 옹벽의 안정도와 강도를 높이기 위해 선반식으로 제작
28. 교량의 시공방법
1)교대 : 교량의 양끝에서 교량의 상부구조와 윗면의 토압을 지지하는 것
①사각형 교대 : 무근콘크리트. 물흐름이 없는 곳에 알맞음
②U형 교대 : 물의 흐름에 따라 깍이는 것을 방지할 수 있고 강도가 크다.
③T형 교대 : 높고 측벽이 거칠 때 사용
④날개형 교대 : 직선과 곡선의 두가지가 있고 시가지에 많이 쓰임
2)교각 : 모든 외력에 충분히 견딜 수 있는 강도를 가지며, 물의 흐름에 대한 방해를 적게 하도록 만들어야 한다.
①말뚝교각 : 물의 깊이가 깊을때나 간단한 교각에 쓰인다
②중력교각 : 자체의 무게로 안정을 유지하는 교각
③반중력교각 : 교각 본체에 철근을 넣어 만든 것
④라멘교각 : 철근콘크리트의 보와 기둥을 일체로 만든 구조. 물흐름에 방해가 적다.
3)교각의 시공 : 교각 상부의 나비는 1.2m이상, 본체의 측면 기울기는 24/1~12/1확대기초두께는 60㎝이상이고 윗면은 본체 밑면보다 30㎝ 크게 한다.
4)콘크리트의 가설방법 : 동바리 공법, 캔틸레버 공법, 이동식 비계공법, 압출공법, 프리캐스트 세그먼트공법 등
<콘크리트 개론>
1.1 콘크리트 타설, 다짐의 기본
1.1.1 타설계획
다른 공사와 마찬가지로 콘크리트공사에서도 시공계획이 중요하다. 타설계획을 세움에 있어서 먼저 검토해야 할 사항으로는 다음 항목을 들 수 있다.
1) 레미콘의 반입
2) 타설공법
3) 타설량과 타설속도, 타설구획
4) 콘크리트의 슬럼프
5) 작업자의 배치
6) 각 부위별 타설요령
7) 이어치기
⑴ 레미콘의 반입
레미콘의 반입은 레미콘차의 동선, 콘크리트펌프 등 운반기구의 배치, 품질시험의 실시장소를 결정한다. 그리고 레미콘차의 대기장소, 유도방법에 대해서도 검토한다. 이중에서 콘크리트펌프의 배치는 현장내에 배치할 수 없을 경우에는 도로 위에 배치해야 하는데 도로점유용 허가가 필요하고 작업시간 등의 조건이 붙는 경우도 있으므로 주의하여야 한다.
그 외에 공사현장 주변의 작업환경․작업시간대․주변의 도로상황 그리고 레미콘 공급능력에 대해서도 조사해 둘 필요가 있다.
⑵ 타설공법
타설공법에는 수직부재인 기둥․벽(V)과 수평부재인 보․슬래브(H)를 별도의 타설구획으로 타설하는 VH 분리타설과 수직부재와 수평부재를 일체의 타설구획으로 타설하는 VH동시타설이 있다.
이 중에서 VH분리타설은 구미에서 일반적으로 쓰이는 방법이며, 일본에서도 고강도 콘크리트를 사용한 초고층아파트 및 대형거푸집을 이용한 다공구시스템에 의한 주택의 시공 등에도 쓰여지고 있다. VH분리타설에서는 콘크리트의 충전이 용이하여 진동기에 의한 확실한 다짐이 가능하다. 그러나 VH동시타설과 비교하여 타설횟수가 증가하므로 공정에 불리한 요소가 있으며 작업이 복잡하여 일반적인 방법이라고는 할 수 없다.
VH동시타설에는 타설구획을 보 아래부분으로 나누어 기둥․벽부분을 보 밑까지 수평으로 타설한 후 보․슬래브를 타설하는 방법과 타설구획의 한쪽 방향에서부터 한번에 기둥․벽․슬래브까지 타설해 버리는 방법이 있다.
⒜ 순환타설의 장단점
〔장점〕
기둥․벽 부분의 1회당 타설량을 적게 할 수 있어 거푸집에 가하는 측압의 상승이 적다. 그리고 블리딩도 적으므로 콘크리트의 침전에 의한 균열을 최소화 할 수 있다. 기둥․벽부분과 슬래브 부분의 콘크리트 슬럼프를 다르게 할 수 있다.
〔단점〕
이어치기 시간간격이 지나치게 길어지면 콜드조인트가 생기므로 이어치기 시간간격의 관리 및 이어칠때의 진동기의 사용에 의한 일체화가 중요하다. 콘크리트펌프를 이용할 경우는 배관의 설치작업이 많아져 압송이 중단되는 일이 많다.
⒝ 고정타설의 장단점
〔장점〕
콘크리트 펌프 배관의 준비작업이 적어 작업능률이 높다.
〔단점〕
단위시간당 타설속도가 빨라 거푸집에 측압이 크게 작용하므로 거푸집의 변형도 일어나기 쉽다. 또한 콘크리트의 침전에 의한 균열이 발생하기 쉽다. 그 외에 타설지점에서 광범위한 범위의 장소에 콘크리트를 부어 넣으므로 다짐작업을 충분히 하기 어려워 품질확보의 측면에서는 작업자의 수를 늘리는 등의 사전에 검토 사항이 많다.
⑶ 이어치는 위치
콘크리트 이어치는 부분을 완전히 일체화시키는 것은 어렵고, 균열을 발생시켜 구조성능이나 내구성의 측면에서 문제가 되는 외에도 누수에 의한 방수상의 하자가 생기는 경우도 있다. 그러므로 보․벽․슬래브 등의 수직타설은 가능한 줄이고 만약 이어칠 경우에는 이어치는 위치․형태 등을 사전에 충분히 검토할 필요가 있다.
건축공사 표준시방서에서는 「이어치기 위치, 형상은 별첨에 의한다」라고 명기되고 있으며, 별첨이 없는 경우의 위치도 명기되어 있는데 수직 이어치기 위치에 관해서 별첨이 없는 경우는 구조설계 담당자와 협의하여 위치 및 형태를 결정하는 것이 바람직하다.
일반적인 이어치기 위치는 건축공사표준시방서에 다음과 같이 규정하고 있다. 또한 외부에 면하는 부재의 이어치기 부분은 줄눈을 설치하고 실링방수를 한다.
① 보 및 슬래브의 이어치기는 전단응력이 적은 스팬의 중앙부분에 수직으로 마련한다.
② 기둥 및 벽의 이어치기는 슬래브의 상단면 또는 보 하단부에 수평으로 한다.
⑷ 타설량과 타설속도, 타설구획 1회당 타설량의 최대값은 타설속도와 작업시간에 비례하고 타설량이 최대값 이하가 되도록 타설계획을 세운다.
타설속도는 공정상의 사정이나 타설지점까지의 콘크리트 운반능력으로 결정되는 것이 아니고 타설지점에서의 다짐능력으로 결정한다.
다짐능력은 부재형상, 콘크리트의 술럼프 등에 따라 틀리나 일반적인 건물의 기둥․벽 부분에 관해서는 콘크리트의 펌프 호스의 끝 1개소마다 25m3/h 전후가 타당한 수치이다. 물론 부재단면이 큰 기초부분이난 타설이 쉬운 슬래브 부분은 훨씬 빠른 타설속도를 설정할 수 있다.
기초, 지하층 등 대량의 콘크리트를 한번에 타설할 경우에는 복수의 레미콘 공장에서 반입되는 예가 있다. 공장의 콘크리트를 타설 할 수 없도록 규정하고 있다. 동일 타설공구에 대한 복수의 레미콘공장의 반입을 피할 수 없을 경우에는 타설공구를 세분화하여 각각의 공장으로 나누어 책임을 명확하게 한다. 공구의 경계는 이어치기와 같이 익스펜드메탈 등을 이용하여 구획하고 정확히 구분 짓는다. 또한 품질관리를 위한 시험․검사는 당연히 각 공장마다 별도로 실시한다.
⑸ 콘크리트의 슬럼프
내구성 향상을 위하여 시공 가능한 범위에서 가능한 한 슬럼프가 낮은 콘크리트를 타설하는 것이 기본이므로 콘크리트의 슬럼프는 타설 대상부위의 시공난이도에 따라 설정하고, 설계도서에 슬럼프가 18cm이하로 되어 있다고 하여 모든 부위에 슬럼프 18cm의 콘크리트를 타설한다는 안이한 생각을 가지는 것은 바람직하지 못하다. 대상부위마다의 표준적인 슬럼프는 다음과 같다.
기둥․벽․보 18㎝
술래브 15~18㎝
내압관․기초 8~15㎝
기초보 12~15㎝
공장 10~15㎝
또한 설계도서에 규정된 슬럼프값이 적어 타설이 어려울 경우는 콘크리트를 이용한 시공성 개선의 검토가 필요하다.
⑹ 작업자의 배치
콘크리트펌프를 이용하여 순환타설로서 타설할 경우 기둥․벽 타설중에 펌프 호스의 끝 1개소당 표준적인 작없자의 배치는 대개 다음과 같다.
(타설지점)
타설지휘 1인
펌프공 2인
콘크리트공 4인(봉상 진동기 3대)
그 외에 철근공․전기공․설비공 등
(슬래브 하부)
타설공 5~6인(거푸집 진동기, 두드러기)
그 외에 거푸집 목공 등
보․슬래브 부분의 타설로 이동한 경우는 슬래브 하부 담당의 작업자가 마무리 작업을 하는것외에 미장공이 가담한다.
고정타설의 경우는 콘크리트가 보다 광범위하게 타설됨에 따라 슬래브 하부의 거푸집진동기 또는 두르러기 작업자가 추가됨과 함께 타설지점에도 타설개시지점부터 마무리작업자 및 미장공이 필요하게 된다.
1.1.2 타설방법의 기본
⑴ 콘크리트는 타설구획 내의 가장 먼곳에서부터 타설한다. 이것은 타설하고 다짐을 끝낸 콘크리트를 가능한 한 흐트러지지 않도록 하기위함이다.
⑵ 타설은 연속해서 한다.
콘크리트의 가장 큰 특징으로서는 경화후의 일체성이다. 일체성을 얻기 위해서 동일한 타설구획내의 콘크리트는 연속적으로 타설하는 것이 원칙이다. 타설 도중에 장시간 중단하는 것은 콘크리트의 하자의 원인인 콜드조인트이외에 슬럼프의 저하로 인한 콘크리트펌프 배관의 막힘 등 타설작업상의 트러블의 원인이 된다. 그러므로 타설속도에 맞는 레미콘공급과 타설도중에 레미콘차가 대기하는 일이 없어야 한다. 또한 점심휴식 시간을 단축하여 중단시간을 짧게 하는 방법도 많이 이용된다.
콜드조인트를 피하기 위하여 건축공사 표준 시방서에서는 타설중에는 이어치기 시간간격의 한도는 바깥기온이 25℃미만의 경우는 150분, 25℃이상의 경우는 120분으로 규정하고 있다.
⑶ 콘크리트는 가능한 한 타설위치(최종적으로 콘크리트가 차지하는 위치)에 가까운 곳까지 펌프․버킷등으로 운반하여 타설한다. 또한 낙하높이를 작게 한다.
콘크리트를 횡이동할 경우에는 분리되기 쉬우므로 타설장소를 분산시켜 치도록 한다. 콘크리트펌프를 사용할 경우는 플렉시블한 호스의 끝부분을 여기저기 골고루 이동시켜 한곳에 대량으로 타설하며 흘러들어가지 않도록 한다.
⑷ 콘크리트를 거푸집, 복잡하게 배근된 철근 등에 심한 충격이 가도록 해서는 안된다. 콘크리트를 거푸집, 철근에 심한 충격이 가해지면 굵은 골재가 튕겨져 한곳에만 집중되어 재료분리가 일어
나고 허니콤, 공극 등의 하자가 생기기 쉽다. 그러므로 먼저 부어넣은 콘크리트를 쿠션으로 그 위에 떨어뜨리듯이 부어넣는다. 또한 벽의 타설은 합판 조각을 이용하여 콘크리트의 흐름을 조정하고 거푸집에 충격이 가지 않도록 한다.
1.1.3 다짐방법의 기본
다짐의 목적은 ① 타설된 콘크리트를 철근, 설비배관 등 매설물의 주위나 거푸집내의 구석구석까지 차도록 한다.
② 운반 및 타설중에 혼입된 공기는 제거한다라는 두가지 목적이 있다.
다짐에는 콘크리트에 진동을 주는 것이 가장 효과적이다. 진동을 주는 방법으로는 주로 내부진동기(봉형진동기)가 사용된다. 또한 벽이나 기둥의 하부 등의 봉형진동기의 사용이 어려운 부위에는 외부지동기(거푸집 진동기)를 이용하는 케이스가 증가하고 있다.
⑴ 콘크리트 내부진동기(봉형진동기)에 의한 다짐방법
콘크리트속에 삽입시켜 직접 진동을 주는 것으로 다짐효과가 우수하다. 현재 주로 사용되고 있는 것은 모터 내장형의 고주파진동기로서 <그림1.1>과 같이 주파수변환기를 필요로 하고 주파수 변환기와 진동기 본체의 사이에는 캡타이어케이블로 연결되어 있으므로 무게가 가벼워 취급이 용이하여 이동성이 뛰어나다. 사용은 진동부분과 수위치를 연결하는 접속호스로 하며, 접속호스의 길이는 4~5m 정도가 많이 쓰여진다.
일반적인 건축공사에서는 봉의 지름이 30㎜ 또는 40㎜의 것이 많이 사용되며 기초 또는 부재단면이 큰 부위에서는 50㎜, 60㎜의 것도 사용된다. 고주파 진동기의 시방은 <표1.1>과 같다. 내부진동기(봉형진동기)의 종류로서는 이것외에도 모터와 진동부분을 플렉시블 호스로 연결한 플렉시블형이 있으며 이동성도 고주파진동기와 차이가 없다. 또한 모터와 진동부분이 일체화된 일체식도 있어 이동하기 편리한 작업에 쓰인다.
내부진동기(봉형진동기)의 사용방법 및 사용상의 주의사항은 다음과 같다.
① 진동기는 콘크리트를 부어넣기 위한 도구가 아니다. 현장에서 종종 실수를 범할 때가 있다.
② 한곳에서 너무 오랫동안 가하면 콘크리트의 재료분리의 원인이 되므로 여러곳을 단시간에 처리한다.
③ 진동기의 선단을 철근․철골․거푸집에 가능한 한 접촉시키지 않는다.
④ 진동기는 가능한 한 수직으로 삽입하고 삽입간격은 60㎝이하로 한다.
⑤ 진동기의 끝부분을 이미 타설된 콘크리트층에 약 10㎝ 정도 넣는다. 이것은 콜드조인트를 방지하기 위함이다.
⑥ 진동다짐시간은 콘크리트 표면에 시멘트페이스트가 떠오를때까지 한다. 슬럼프 18㎝의 콘크리트는 1개소당 진동시간은 10~15초 정도로 한다.
⑦ 진동기를 뺄 때는 천천히 빼낸 자국이 남지 않도록 한다.
⑵ 외부진동기(거푸집진동기)에 의한 다짐방법
거푸집의 외부에 설치하거나 손으로 끼워 넣어서 판 사이로 콘크리트에 진동을 가하므로 벽․기둥 등의 수직부재의 다짐에 사용한다.
현재는 주로 거푸집에 설치하는 것이 보통이며 거푸집널과 장선 사이에 끼워 넣는 등의 설치방법은 여러 가지 있다. 이러한 진동기는 <그림1.4>와 같이 고주파진동기와 동일한 주파수 변환기에 커넥터를 여러개 연결한 분기코드를 달아 적당한 부분의 커넥터에 진동기를 접속시켜 진동을 주는 방법이다. 거푸집진동기의 사양은 <표1.3>과 같다.
거푸집진동기의 사용방법 및 사용상의 주의점은 다음과 같다.
① 정해진 타설순서를 준수할 것, 그러기 위해서는 타설순서를 충분히 검토할 것.
② 진동기의 사용수는 콘크리트펌프카 1대당 10대 정도(5대×2세트)로 하고, 세트마다 수평방향으로 전용한다.
③ 진동기와 비교할 때 분기코드의 전용은 길이가 길기 때문에 시간이 걸린다. 그러므로 분기코드를 여유있게 준비해 두어 타설순서에 따라 배치해 둔다.
④ 진동기의 설치는 수평방향으로 2.5~3.0m피치로 한다. 수직방향은 최하단을 이어치기면에서 0.5m 정도의 위치로 하고 상부로 전용하여 타설한다.
⑤ 콘크리트가 타설된 것을 확인한 후 진동을 준다. 콘크리트 타설높이는 나무망치 등으로 두드려 소리로 판단한다.
⑥ 진동시간은 1~1.5분 정도로 한다.
⑦ 거푸집이 진동에 의해 파손되지 않도록 주의한다. 또한 진동 후 폼타이 부분의 나사못이나 철물등이 빠지지 않았는지 확인한다.
⑧ 진동에 의해 거푸집널 틈 사이로 시멘트페이스트가 흘러나오지 않도록 주의한다. 거푸집의 모서리 부분에는 얇은 스티로폴로 끼워 시멘트페이스트가 흘러나오는 것을 방지하는 경우도 있다.
⑶ 두드림에 의한 다짐방법
벽․기둥 등과 수직부재의 다짐에 거푸집진동기를 사용하지 않을 경우에는 거푸집 외부를 각목 등으로 가볍게 두드려서 콘크리트에 진동을 준다.
이러한 경우 콘크리트가 가설된 상부에서 약 10㎝ 아래를 두드린다.
1.2 타설 및 다짐의 실무
1.2.1 타설전의 준비
⑴ 작업자에게 설명
콘크리트를 타설하기 전날에 콘크리트공․철근공․거푸집공․설비공 등 콘크리트 타설에 관련되는 직종의 책임자를 모아 작업협의를 하여 타설량, 타설순서 등의 작업예정을 설명하고, 철근․거푸집 등 앞 공정의 작업이 완료되었나를 확인한다.
작업회의에서는 다음과 같은 내용을 기술할 타설 계획서를 1~2장 정도 작성하여 작업내용을 숙지하도록 한다.
① 타설장소
② 타설량
③ 작업시간, 시간당 타설량
④ 타설하는 콘크리트의 종류 및 슬럼프
⑤ 타설 개요도(타설장소, 순서, 펌프배관 등을 기입)
⑥ 인원배치(각 작업담당자, 각 직종의 업자명, 작업자 수를 기입)
또한 타설당일에도 작업개시 전에 전 작업자를 집합시켜 타설예정 및 각자의 작업분담을 확인한다. 이때 타설 및 다짐작업에서 특히 주의해야 할 사항이 있으면 그 부위의 타설요령, 다짐요령 등을 설명한다.
⑵ 기구의 준비 및 점검
타설 및 다짐작업에 필요한 진동기․삽․각목 등의 기구 및 도구류는 타설 전날 준비해 둔다. 특히 진동기의 배선작업을 완료한 후 시험 작동하여 작동 여부를 확인한다.
⑶ 철근․거푸집․설비 배관류의 검사
철근․거푸집 및 매설물관련 설비공사가 완료되었나를 확인한다. 검사결과 정밀도가 확보되었는지, 만약 콘크리트 충전에 문제가 있다고 판단되었을 경우에는 타설전에 수정해 둔다.
주요 검사항목은 다음과 같다.
① 철 근 : 피복두께, 개구부 주위의 보강근, 보가 관통하는 주위의 보강근
② 거푸집 : 세우기 정밀도, 치올림 높이의 먹메김, 줄눈봉 삽입
③ 설 비 : 배관, 슬리브의 확인
⑷ 타설장소의 청소
거푸집 내부는 타설전에 청소하여 쓰레기 등을 치우는 것이 원칙이나 실제로는 슬래브의 철근이 짜여진 상태에서의 청소는 슬래브 거푸집 위와 보 거푸집 내부의 커다란 쓰레기가 제거될뿐이다. 또 기둥․벽 거푸집 내부는 물씻기만 가능하므로 커다란 쓰레기의 제거가 불가능한 부위도 있다.
거푸집 내부에 쓰레기를 남기지 않기 위해서는 거푸집․철근, 설비배관 작업시에 거푸집 내부에 쓰레기를 떨어뜨리지 않기 위해서는 슬래브 거푸집위에서 재료의 가공, 절단은 가능한 하지 않도록 한다. 또 기둥․벽철근 조립완료시 보․슬래브 거푸집 조립완료시 등 직종사이의 작업구획을 지을 때 청소작업을 짜넣어 쓰레기의 발생을 줄인다. 콘크리트 부어넣기 전에 다시 청소를 한다. 이 경우 보․슬래브 거푸집에 대해서는 전기청소기 또는 물씻기하고, 기둥․벽거푸집 내부는 물씻기에 따라 조그만 쓰레기를 제거한다. 이 때문에 기둥 주변에는 청소구를 설치하여 둔다.
⑸ 거푸집 및 이어치기 부분의 살수
타설 직전에 살수하여 거푸집 표면 및 이어치기 부분을 습윤상태로 한다. 살수는 건조상태에서 적당히 한다. 단, 기온이 낮아 물의 동결이 예상될 경우에는 살수하지 않는 것이 바람직하다.
1.2.2 이어치기 처리방법
⑴ 수직이어치기
보․벽의 이어치기는 이어치는 부분의 마무리가 불충분하므로 콘크리트가 흘러나오기 쉬우므로 진동기, 특히 콘크리트 봉형진동기에 의한 다짐작업이 어려울 경우가 많다. 터져나오는 것을 막는
방법으로는 목재판, 메탈라스, 익스펜드메탈 등 여러 가지 재료가 사용되나 가능한 한 틈사이를 막아줌은 물론이고, 철근등으로 보강하여 콘크리트의 측압에 충분히 견디어 낼 수 있도록 조치한다. 특히 익스펜드메탈에는 이어치기용으로 개발된 것이 있으나 <그림1.5>와 같이 설치방법에 방향성이 있으므로 주의한다. 이러한 것은 고무호스 내에 공기를 주입시킨 것을 사용할 수도 있다. 성능은 대체로 양호하다고 한다<사진1.1>
슬래브의 이어치기는 부분의 터짐방지재로 대나무가 많이 사용되나 콘크리트가 많이 새어나오는 경우에는 효과가 떨어진다. 따라서 최근에는 목재판, 메탈라스, 익스펜드메탈, 에어펜스 등이 사용된다. <그림 1.6>
콘크리트 경화 후 이어친 면의 청소를 한다. 이때 거푸집 내의 콘크리트가 새어나온것도 완전히 제거한다. 또한이어친 면은 콘크리트 타설 후 곧바로 살수한다.
⑵ 수평이어치기
수평이어치기 부분은 콘크리트의 경화 후 고압수, 와이어브러시 등으로 레이턴스를 제거한다. 레이턴스의 처리방법에는 그 외에 콘크리트의 경화 전에 합성수지 에멀션으로 도포하여 표면을 경화시켜 주는 방법도 있다.
이어치는 부분에 모르터을 얇게 발라두고 콘크리트를 타설하는 방법은 이어친 부분의 접착력을 강화시켜 주는데 효과적이므로 그레이드가 높은 건물이나 층고가 높은 건물에 이용된다. 이러한 경우에는 모르터와 콘크리트의 타설시간 간격을 체크할 필요가 있다. 모르터가 굳은 다음에 콘크리트를 타설해서는 안 된다.
콘크리트가 타설되기 직전에 모르터를 타설해야 한다.
1.2.3 각 부위별 타설 및 다짐요령
⑴ 기둥
① 기둥철근과 보철근이 교차하는 부분에서 직접 타설하게 되면 분리되기 쉬우므로 보를 거쳐 기둥으로 떨어지도록 타설한다. 또는 한 방향만이 아니라 여러 방향에서 타설한다.<그림1.7>
② 콘크리트 봉형진동기를 기둥의 맨 아래까지 내려서 확실히 다지면서 타설한다.
③ 콘크리트 상부면은 콘크리트의 중앙부가 15㎜정도 주변보다도 높게 나무흙손으로 고른다.
④ 균열을 방지하기 위하여 상부면에 탬핑(tamping)처리를 한다.
⑤ 상층의 기둥철근에 부착한 콘크리트는 수건으로 바로 닦아둔다. 또한 부착을 방지하는 방법으로 철근에 비닐호스를 끼워두는 방법도 있다.
⑥ 층고가 높은 기둥은 호스를 기둥 거푸집 내에 내려놓은 다음 타설하면 재료분리를 방지할 수 있다.
콘크리트의 슬럼프를 18㎝일 경우 호스의 지름은 90㎜이상 필요하다.<그림1.8>
⑦ 벽체와 연결된 기둥의 벽체는 타설된 콘크리트가 기둥을 거쳐 반대쪽 벽체까지 흘러가는 타설방법으로 하지 않는다.
⑵ 벽
콘크리트 봉형진동기의 사용이 어렵고 가장 타설하기 까다로운 부위이다.
① 여러 부위에서 동일한 타설높이가 되도록 콘크리트를 부어넣는다. 동일한 부위에서 콘크리트를 부어 넣으면 거푸집 내에 한곳으로 집중된다. 또한 콘크리트를 옆으로 흘려 부어주면 재료분리가 일어나기 쉬우므로 바람직하지 않다<그림1.9>
② 콘크리트를 타설할 때 거푸집면에 너무 강한 타격이 가해지지 않도록 아래를 향하여 부어넣는다.
③ 벽 하부에는 콘크리트 봉형진동기의 사용이 어려우므로 다짐은 거푸집 진동기와 두드림에 의한 다짐법으로 한다.
④ 커다란 개구부가 있을 경우에는 창호를 전부 덮지 말고 창호 중앙부에 투입구를 설치하여 슬래브 거푸집에서 호스로 콘크리트의 부족분을 타설함이 바람직하다.
⑤ 개구부의 거푸집널에는 페인트나 분필로 개구부의 형상을 표시해두면 타설중에 콘크리트의 충전도를 확인할 수 있어 다짐작업이 용이하다. 설비공사의 덕트도 마찬가지 방법으로 한다.
⑥ 층고가 높은 경우에는 거푸집의 도중에 투입구를 두어 타설한다. 타설방법은 <그림1.10>과 같은 방법으로 타설하며, 콘크리트가 거푸집에 타격을 주지 않도록 호스 선단의 방향에 주의한다.
⑶ 보
① 보는 한번에 타설하는 것을 원칙으로 한다. 타설할 위치의 상부에서 콘크리트를 부어넣고 다짐작업과 동시에 옆으로 이동한다.
② 거푸집의 변형을 최소화하기 위해 양끝을 먼저 타설하고 중앙으로 이동하는 것이 바람직하다.
③ 춤이 높은 보의 경우는 콘크리트 하중에 의한 거푸집의 침하를 고려하여 중앙부를 먼저 타설하고 양끝으로 이동하며 타설한다. 끝부분을 먼저 타설할 경우에는 거푸집의 침하에 의해 기둥 근처에 균열이 발생 할 가능성이 있으므로 주의해야 한다.
④ 보춤이 높을 경우에는 보 근처의 침하균열을 방지하기 위하여 슬래브 하단부까지를 먼저 타설 다짐한 다음 슬래브 부분을 타설한다.
⑤ SRC조의 보는 철골 하단부에 공극이 생기기 쉬우므로 한쪽에서부터 타설해 나가며, 다짐작업으로 반대쪽에 밀실해졌는지를 확인한다<그림1.11>
⑷ 슬래브
① 슬래브 콘크리트는 보의 콘크리트 타설 후 계속해서 타설한다.
② 슬래브 콘크리트는 타설된 콘크리트가 손상되지 않도록 먼쪽에서부터 타설한다.
③ 타설 직전의 슬래브 배근은 콘크리트펌프의 호스에 의해 이탈되는 경우가 많다. 따라서 철근의 결속, 간격재(Space)를 점검해 둔다.
④ 기둥․벽의 타설시 슬래브 거푸집위에 떨어져 굳어 있는 콘크리트를 제거한 후 타설한다.
⑤ 슬래브는 타설이 용이하기 때문에 진동기에 의한 다짐을 게을리 하기 쉬우므로 주의해야 한다.
⑥ 기둥․보 부분에는 콘크리트의 침하에 의한 기둥의 후프근․보의 주근․스터럽근에 따라 침하균열이 발생하기 쉽다. 미장공에 의한 슬래브 마감시에 나무 흙손으로 탬핑하여 침하균열을 막아준다.
⑸ 계단
계단 주의 콘크리트 디딤판에 덮개를 하지 않을 경우 진동다짐을 충분히 할 수 없기 때문에 곰보(honey)등의 하자가 많이 생긴다.
① 디딤판 부분에는 덮개를 하고, 콘크리트는 계단참 또는 계단 최상부에서부터 타설한다.
② 디딤판 부분의 덮개에는 드릴로 공기방출 구멍을 뚫어두는 콘크리트가 충전됨에 따라 페이스트가 흘러내리는 것을 확인한다.
③ 콘크리트 봉형 진동기를 계단참 또는 계단 최상부에서부터 거푸집내에 삽입하여 다짐한다.
1.2.4 타설작업시의 관리
콘크리트의 품질관리․검사에 정해진 시험 외에 타설작업 중은 레미콘 반입지점, 타설지점 및 거푸집 아래의 3지점에서 콘크리트․철근․거푸집의 상태를 철저히 관리해야 한다. 이러한 관리는 품질관리 담당자가 해야 하는데 품질관리 담당자가 부족한 현장에서는 작업책임자를 정해 관리기능을 위임한다. 만약 이러한 경우에 이상을 발견하였을 때는 즉시 타설을 중단하고 담당자의 지시를 받은 후에 재개한다.
주요 관리작업은 <표1.5>와 같다. 이중에서 콘크리트의 워커빌리티, 슬럼프에 대해서는 레미콘 반입지점 및 타설지점에서 항시 체크하는 것이 불량콘크리트를 타설하는 사고를 막을 수 있는 중요한 사항이다.
<표 1.5>타설작업시의 주요한 관리작업
1.2.5 날씨예상과 강우대책
우중에 콘크리트를 타설할 경우에는 콘크리트 표면에서의 시멘트 유출, 빗물의 혼입에 의한 물시멘트비의 증대, 거푸집 내부에 빗물이 들어가 거푸집 탈형 후 콘크리트 표면의 공극 등 품질상의 문제점을 많이 야기 시킨다. 타설 예정일은 공정상 휠씬 이전에 결정되어 있는데 타설 전날 혹은 전전날에 일기예보를 확인하여 비가 예상될 경우에는 타설을 연기한다.