철근 콘크리트 공사 - 고강도 콘크리트 공사

 

05055 고강도 콘크리트 공사

1. 일반사항

가. 이 절은 콘크리트의 설계기준강도가 보통 콘크리트에서 400kg/㎠ 이상, 경량 콘크리트에서 270kg/㎠ 이상의 고강도 콘크리트 설계 및 시공에 사용하는 철근 콘크리트 공사에 적용된다.

나. 시공자는 공사에 앞서 시공계획 및 품질관리계획서를 작성하고 담당원의 승인을 받는다.



2. 자재

가. 시멘트

1) 시멘트는 KS L 5201에 적합한 것이어야 한다.
2) 위 1)이외의 시멘트에 대해서는 그 품질을 확인하고, 그 사용방법을 충분히 검토한 다음 담당원의 승인을 받아 사용하여야 한다.
3) 조강 포틀랜드 시멘트를 사용할 경우에는 사용목적, 방법에 대하여 신중한 검토한 다음 담당원의 승인을 받아 사용하여야 한다.

나. 고성능감수제
고성능감수제는 고강도 큰크리트를 제조하는데 적절한 것인가를 시험배합을 거쳐 확인한 후 사용하여야 한다.

다. 혼화재
고강도 콘크리트에 사용되는 플라이애쉬, 실리카흄, 고로슬래그, 미분말 등의 혼화재는 시험배합을 거쳐 확인한 후 사용하여야 한다.

라. 잔골재

1) 잔골재는 깨끗하고 강하며 내구적인 것으로서 적당한 입도를 가지며 먼지, 진흙, 유기불순물, 염분 등의 유해물질을 함유해서는 안되며, 아래 표 05055.1을 만족하여야 한다.
2) 잔골재는 대소의 입자가 알맞게 혼합되어 있는 것으로 그 입도는 표 05055.2의 범위를 표준으로 한다. 체가름시험은 KS F 2502(골재의 체가름 시험방법)에 따른다.
3) 고강도 콘크리트에 사용하는 부순모래는 KS F 2527(콘크리트용 부순골재)에 적합한 것이라야 한다.

마. 굵은 골재
1) 고강도 콘크리트에 사용하는 굵은골재는 깨끗하고, 강하고, 내구적이며, 알맞는 입도를 갖고 얇은 석편, 유기불순물, 염분 등의 유해량을 함유해서는 안 되며, 다음 표 05055.1의 기준을 만족하여야 한다.
2) 고강도 콘크리트에 사용하는 굵은 골재가 콘크리트 강도 및 워커빌리티 등에 미치는 영향이 크므로 선정에 세심한 주의가 요망된다.
3) 고강도 콘크리트에 사용되는 굵은 골재의 입도분포는 굵고, 가는 골재들이 골고루 섞이어 공극율을 줄임으로써 시멘트풀이 최소가 되도록 하는 것이 좋으며, 그 입도는 표 05055.3의 범위를 표준으로 한다. 체가름 시험은 KS F 2502(골재의 체가름 시험방법)에 따른다.
4) 고강도 콘크리트에 사용되는 골재의 최대크기는 40㎜ 이하로서 가능한 25㎜ 이하를 사용하도록 하며, 철근 최소 수평간격의 3/4, 그리고 부재 최소치수의 1/5 이내의 것을 사용하도록 한다.
5) 고강도에 사용하는 굵은골재는 단단하고 견고하여야 하며, 열팽창계수가 시멘트풀과 현저하게 다른 것은 피하여야 한다.
6) 콘크리트에 포함된 염화물량은 염수이온량으로서 0.3kg/㎥ 이하가 되어야 한다.

표 05055.1 골재의 품질

항목 종류	절건비중	흡수율 (%)	실적률 (%)	점토량 (%)	씻기시험에의한 손실량 (%)	유기 불순물	염분 (NaCl) (%)	안정성 (%)
굵은골재	2.5 이상	2.0 이하	59 이상	0.25 이하	1.0 이하	―	―	12 이하
잔골재	2.5 이상	3.0 이하	―	1.0 이하	2.0 이하	표준색 이하	0.04이하	10 이하

표 05055.2 잔골재의 입도의 표준

체의 호칭	체를 통과한 것의 중량 백분율(%)
10mm 5mm 2.5mm 1.2mm 0.6mm 0.3m＊ 0.15mm＊	100 95 ∼100 80 ∼ 100 50 ∼ 85 25 ∼ 60 10 ∼ 30 2 ∼ 10

＊ 이 경우 물시멘트비를 낮추기 위하여 0.3mm, 0.15mm체를 통과하는 양은 가능한 한 적게 하는 것이 좋다.

표 05055.3 굵은 골재 입도의 표준

체의 호칭 골재 최대 치수 (mm)	각체를 통과하는 것의 중량 백분율
	50	40	30	25	20	15	10	5(mm)	2.5(mm)
40	100	95∼100			35∼70		10∼30	0∼5
30		100	95∼100		40∼75		10∼35	0∼10	0∼5
25			100	95∼100		25∼60	0∼10	0∼5
19				100	90∼100		20∼55	0∼10	0∼5
13					100	90∼100	40∼70	0∼15	0∼5
10						100	85∼100	0∼30	0∼10

3. 시공

3.1 배합

가. 고강도 콘크리트의 배합강도는 설계기준강도 및 현장에서의 콘크리트 품질변화를 고려해서 정한다.

나. 고강도 콘크리트의 배합강도는 일반적인 경우 현장에서 콘크리트의 압축강도 시험값이 설계기준강도 이하로 되는 경우가 1/20 이상의 확률로 일어나서는 안된다. 특별한 경우에는 공사시방에 따른다.

다. 배합강도는 표준양생에 의한 재령 28일 공시체의 압축강도로 표시하는 것으로 하고, 구조체 콘크리트의 강도관리 재령에 따라서 아래의 1) 또는 2)에 나타낸 각각의 식을 만족하도록 정한다.

1) 구조체 콘크리트의 강도관리 재령이 28일인 경우
F28 ≥Fc ＋ T ＋ 2σ(kgf/㎠)
F28 ≥0.9 (Fc ＋ T) ＋ 3σ(kgf/㎠)

2) 구조체 콘크리트의 강도관리 재령이 28일을 넘고 91일 이내인 경우
F28 ≥0.7 Fc + T28 + 2σ (kgf/㎠)
Fn ≥Fc + Tn + 2σ (kgf/㎠)
Fn ≥0.9 (Fc + Tn) + 3σ (kgf/㎠)

여기서,
F28：콘크리트의 배합강도(kgf/㎠)
Fc：콘크리트의 설계기준강도(kgf/㎠)
Fc + T：콘크리트의 기온 보정강도(kgf/㎠)
Fc + Tn：콘크리트의 기온 보정강도(kgf/㎠)
T：구조체 콘크리트의 강도관리를 위하여 공시체의 양생방법을 현장수중양생으로 한 경우, 콘크리트를 부어넣은 날로부터 28일간 예상 평균기온에 따른 콘크리트의 강도 보정값(kgf/㎠)
T28：구조체 콘크리트의 강도관리를 위하여 공시체의 양생방법을 현장봉함양생으로 한 경우, 콘크리트를 부어넣은 날로부터 28일간의 예상 평균기온에 따른 콘크리트 강도 보정값(kgf/㎠)
Tn：구조체 콘크리트의 강도관리를 위하여 공시체 양생방법을 현장봉함 양생으로 한 경우, 콘크리트를 부어 넣은 날로부터 n일간의 예상 평균 기온에 따른 콘크리트 강도 보정값(kgf/㎠), 다만 28〈n?91
σ：콘크리트 강도의 표준편차(kgf/㎠)

라. 예상 평균기온에 따른 콘크리트 강도의 보정치는 아래의 1)∼3)에 따른다.

1) T는 표 05010.7에 따르고 시멘트의 종류, 예상 평균기온의 범위에 알맞게 정한다. 표 05010.7에 표시되어 있지 않은 시멘트를 사용할 경우의 T값은 공사시방 또는 담당원의 지시에 따른다.
2) T28은 표 05010.8에 따르고 시멘트의 종류, 예상 평균기온의 범위에 알맞게 정한다. 표 05010.8에 표시되어 있지 않은 시멘트를 사용할 경우의 T28값은 공사시방 또는 담당원의 지시에 따른다.
3) Tn은 표 05010.9에 따르고 재령, 시멘트의 종류, 예상 평균기온의 범위에 알맞게 정한다. 표 05010.9에 표시되어 있지 않은 재령 및 시멘트를 사용할 경우의 Tn값은 공사시방 또는 담당원의 지시에 따른다.

마. 물시멘트 비
1) 고강도 콘크리트의 물시멘트 비는 소용의 강도와 내구성을 고려하여 정한다.
2) 실제로 사용하는 콘크리트와 거의 동일한 재료를 사용하여 소요 슬럼프값, 소요 공기량이 얻어지는 콘크리트에 관하여 물시멘트비와 콘크리트 강도의 관계식을 시험배합하여 구한다.
3) 물시멘트비는 55% 이하로 한다.
4) 배합강도에 상응하는 물시멘트비는 관계식을 이용하여 결정하며 이 경우 관계식의 신뢰성을 고려하여 안전한 쪽으로 물시멘트비를 결정하는 것이 바람직하다.

바. 소요 공기량
기상의 변화가 심하거나 동결융해에 대한 대책이 필요한 경우를 제외하고는 공기연행제를 사용하지 않는 것을 원칙으로 한다.

사. 단위 시멘트량
단위 시멘트량은 소요 워커빌리티 및 강도를 얻을 수 있는 범위 내에서 가능한 한 적게 되도록 시험에 따라 정하여야 한다.

아. 단위수량
단위수량은 185kg/㎥ 이하로 하고 소요의 워커빌리티를 얻을 수 있는 범위 내에서 가능한 작게 한다.

자. 잔골재율
잔골재율은 소요의 워커빌리티를 얻도록 시험에 의하여 결정하여야 하며, 가능한 작게 한다.

차. 고성능감수제
고성능감수제의 단위량은 소요강도 및 작업에 소요의 워커빌리티를 얻도록 시험에 의해서 결정하여야 한다.

카. 슬럼프
슬럼프치는 15cm 이하로 한다. 다만 유동화 콘크리트로 할 경우에는 18cm 이하로 한다.


3.2 비빔 및 운반

가. 비빔

1) 비빔은 성능이 우수한 믹서로 비빈다.
2) 믹서에 재료를 투입하는 순서는 담당원의 지시에 따른다.
3) 비빔 시간은 시험에 의해서 정하는 것을 원칙으로 한다.

나. 운반

1) 콘크리트는 재료의 분리 및 슬럼프값의 손실이 적은 방법으로 신속하게 운반하여야 한다.
2) 운반시간 및 거리가 긴 경우에 사용하는 운반차는 트럭믹서로 하여야 한다.
3) 콘크리트 운반차량은 운반지연으로 인한 급격한 슬럼프값 저하 가능성에 대비하여 고성능 감수제 투여장치 등의 보조장치를 준비하여야 한다.
4) 버켓의 구조는 콘크리트의 투입 및 배출시 재료의 분리를 일으키지 않은 것, 또는 버켓에서의 콘크리트 배출이 용이한 것으로 하여야 한다.
5) 콘크리트 펌프는 사용기종, 콘크리트의 수송거리 등에 있어서 담당원의 지시에 따른다.


3.3 부어넣기 및 양생

가. 부어넣기
1) 부어넣기 순서는 구조물의 형상, 콘크리트의 공급상태, 거푸집 등의 변형을 고려하여 결정해야 한다. 기둥, 벽의 콘크리트와 보, 슬래브의 콘크리트를 일체로 하여 부어넣는 경우는 보 아래서 부어넣기를 중지한 다음, 기둥과 벽에 부어넣은 콘크리트가 침하한 후 보, 슬래브의 콘크리트를 부어넣는다.
2) 부어넣기 전에 철근, 거푸집, 기타에 관해서는 설계도에 따라 시공되는지 여부와 부어넣기 설비 및 장치가 제대로 되어 있는가를 확인한다. 또한 거푸집 내에 이물질이 없는가를 확인한다.
3) 콘크리트의 부어넣기의 낙하고는 1m 이하로 한다. 또한 콘크리트는 재료의 분리가 일어나지 않는 방법으로 취급하여야 한다.
4) 콘크리트는 운반 후 신속하게 부어넣어야 한다. 부어넣을 때는 받침 또는 투입구를 설치하며, 부어넣기 간격은 콘크리트의 면이 거의 수평을 이루는 때로 정한다.
5) 부어넣기에 사용되는 펌프의 기종은 고강도 콘크리트의 높은 점성 등을 고려하여 선정하여야 한다.
6) 수직부재에 부어넣는 콘크리트의 강도와 수평부재에 부어넣는 콘크리트 강도의 차가 1.4배 이상일 경우에는 수직부재에 부어넣는 고강도 콘크리트는 수직-수평부재의 접합면으로부터 수평부재쪽으로 안전한 내민길이를 확보하도록 한다.

나. 양생
1) 부어넣기 후 경화에 필요한 온도, 습도조건을 유지하며 진동, 충격 등의 유해한 작용의 영향을 받지 않도록 충분히 조치하여야 한다.
2) 낮은 물시멘트비를 가지므로 습윤양생을 실시하여야 하며, 부득이한 경우 현장 봉함양생 등을 실시할 수 있다.
3) 부어넣기 후 경화할 때까지 직사광선이나 바람에 의해 수분이 증발하지 않도록 조치하여야 한다.
4) 부재두께가 0.8m 이상인 경우의 양생은 05065.3.4(매스 콘크리트)에 따른다.


3.4 거푸집 및 받침기둥

가. 콘크리트용 거푸집 및 받침기둥은 소정의 강도와 강성을 가지는 동시에 완성된 구조물의 위치, 형상 및 치수가 정확하게 확보될 수 있도록 설계 및 시공을 하여야 한다.

나. 받침기둥은 적당한 형식으로 전달받은 하중을 안전하게 기초에 전달하도록 한다.

다. 거푸집 및 받침기둥은 콘크리트를 부어넣기 전과 부어넣기 중에 담당원의 검사를 받아야 한다.

라. 거푸집 제거시기 및 순서는 콘크리트가 자중 및 시공에 가해지는 하중에 충분히 견딜만한 강도를 가질 때까지 떼어 내어서는 안 되며, 담당원의 승인에 따른다.

마. 거푸집판이 건조할 염려가 있을 때는 살수를 하여야 한다.

바. 특수거푸집과 받침기둥을 사용할 경우는 공사시방에 따른다.


3.5 품질관리 및 검사

품질관리 및 검사는 05010.3.7.4(검사용 콘크리트의 품질관리 검사)에 따른다. 다만, 시험회수는 부어넣기 공구마다, 부어넣는 날마다 100㎥당 1회 이상을 실시한다.