[논문]거푸집 양생 조건에 따른 콘크리트의 압축강도 특성

김경남; 박상렬; 문경태; 심재용

doi:10.12652/ksce.2018.38.1.0019

[국내논문] 거푸집 양생 조건에 따른 콘크리트의 압축강도 특성
Characteristics of Compressive Strength of Concrete due to Form Curing Condition 원문보기

대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, v.38 no.1, 2018년, pp.19 - 28

김경남 (제주특별자치도의회) , 박상렬 (제주대학교 토목공학과) , 문경태 (제주대학교 토목공학과) , 심재용 (동남건설)

초록
AI-Helper

거푸집의 탈형 시기는 콘크리트 구조물의 품질과 공사기간, 공사비에 영향을 주는 직접적인 요인으로 콘크리트 구조물의 안전성과 경제성을 확보하는데 중요한 요소이다. 국내 규정에서 거푸집 존치에 대한 규정을 제시하고 있으나 조기에 거푸집을 해체하여 콘크리트의 품질이 저하되고 있다. 이는 양생조건에 대한 이해가 부족하고 공사기간이 단축되길 원하기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트의 거푸집 탈형시기에 따른 양생조건이 압축강도에 미치는 영향을 시험을 통하여 평가하였다. 연구 결과 거푸집의 12시간 후 조기 탈형은 콘크리트의 28일 압축강도를 최대 약 40% 정도까지 저하시켰으며, 거푸집을 28일 동안 장기간 존치할 경우에는 28일 표준압축강도 대비 약 7%의 강도저하를 가져왔다. 결론으로 본 논문에서는 양생온도를 등가재령으로 고려하여 거푸집 해체 시기에 따른 콘크리트의 압축강도 추정식을 제안하였다. 이 제안식은 현장에서 거푸집 제거 후의 콘크리트 압축강도 평가에 활용될 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The time for form removal is an important factor for ensuring the safety and economical efficiency of concrete structures, because it affects the quality, period, and cost of construction. Although local specifications suggest the form curing time, there is a problem of low quality of concrete due to early removing of form. This is because they do not fully understand effect of curing condition, and they want to shorten construction period in the field. Therefore, this research evaluates the effect of curing condition according to the time for form removal by testing specimen. As a result, the concrete compressive strength at the age of 28 days decreased about 40% in the condition of form removal after 12 hours, while the strength in the condition of form removal after 28 days decreased about 7%. Finally, this paper suggests an estimating equation for the concrete compressive strength due to the time for form removal considering various curing temperatures as equivalent ages. The proposed equation can be used in the field for evaluating the strength after form removal.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구에서는 거푸집 탈형 시기에 따른 양생조건이 콘크리트의 재령에 따른 압축강도 발현에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위해, 현장양생(기건양생)과 표준양생(습윤양생), 기건양생시 거푸집 탈형시기를 변수로 선정하여 실제 현장에서 사용하는 합판 거푸집을 사용하여 입방형 공시체를 제작하여 시험하고 그 결과를 분석하여 거푸집 탈형시기에 따른 28일 압축강도 추정식을 제안함으로써 현장에서의 콘크리트 품질관리에 활용할 수 있도록 하였다. 또한 현장의 다양한 온도 조건에서 재령에 따른 콘크리트의 강도를 쉽게 예측할 수 있도록 적산온도를 활용하여 등가재령 환산식을 제안하였으며, 기존의 등가재령식과 비교하여 정확성을 검증하였다.

제안 방법

따라서 본 연구에서는 거푸집 탈형 시기에 따른 양생조건이 콘크리트의 재령에 따른 압축강도 발현에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위해, 현장양생(기건양생)과 표준양생(습윤양생), 기건양생시 거푸집 탈형시기를 변수로 선정하여 실제 현장에서 사용하는 합판 거푸집을 사용하여 입방형 공시체를 제작하여 시험하고 그 결과를 분석하여 거푸집 탈형시기에 따른 28일 압축강도 추정식을 제안함으로써 현장에서의 콘크리트 품질관리에 활용할 수 있도록 하였다. 또한 현장의 다양한 온도 조건에서 재령에 따른 콘크리트의 강도를 쉽게 예측할 수 있도록 적산온도를 활용하여 등가재령 환산식을 제안하였으며, 기존의 등가재령식과 비교하여 정확성을 검증하였다.

대상 데이터

거푸집의 탈형시기와 양생조건이 재령별 콘크리트 압축강도에 미치는 영향을 평가하기 위하여 변수를 Table 1과 같이 선정하여 19개의 타입을 정하였다. 시험체는 각 변수별 10개씩 제작하였으며, 총 190개의 시험체에 대하여 압축강도시험을 수행하였다.
우리나라에서는 콘크리트의 압축강도를 평가하기 위한 표준공시체로 원주형 공시체(150×300mm)를 사용하고 있으나, 현장에서 거푸집으로 가장 많이 사용되고 있는 코팅합판을 사용하고, 총 190개의 많은 시험체를 제작하기 위하여 Fig. 1에 나타낸 것과 같이 영국규격(BS EN 12390)에서 제시하고 있는 150×150×150mm의 정육면체 공시체를 시험체로 선정하였다.

성능/효과

(1) 거푸집을 조기에 탈형하고 대기에 노출하면 탈형시(0.5~7일) 초기 강도는 표준양생보다 5~15% 높게 나타났으나, 장기 강도는 별현이 현저하게 둔화되어 탈형시기에 따라 28일 강도가 14~37% 낮게 나타났다. 탈형시 강도가 습윤양생에 비해 높게 나타난 것은 탈형된 시험체가 건조되어 건조된 시험체가 습윤상태의 시험체보다 압축강도가 높게 나오기 때문으로 판단된다.
(4) 현장의 다양한 양생조건에서 콘크리트의 강도 예측에 도움이 되고자 양생온도에 따른 등가재령식을 제안하였으며, ACI에서 제안한 강도추정식을 통해 기존 등가재령과 제안식을 비교한 결과, 제안식이 보다 정확하게 콘크리트의 강도를 예측할 수 있었다.
거푸집을 28일간 존치하였어도 28일 강도는 습윤양생의 93%, 90일 강도는 86% 수준을 나타냈다. 따라서 콘크리트 양생시 보호매트나 비닐 등으로 보양하더라도 추가적으로 수분을 공급할 수 있는 환경을 조성할 필요가 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	콘크리트 표준시방서(MOLIT, 2016)와 건축공사 표준시방서(MOLIT, 2015)에 따른 규정에 대한 이해부족 및 공사기간 단축 등으로 발생하는 결과?	현행 콘크리트 거푸집 존치에 관한 규정은 콘크리트 표준시방서(MOLIT, 2016)와 건축공사 표준시방서(MOLIT, 2015)에서 구조부재의 종류와 하중조건, 양생조건에 따라 규정하고 있다. 그러나, 실무 건설현장에서의 거푸집 탈형시기에 관한 관리는 관련 규정에 대한 이해부족 및 공사기간 단축, 강도시험 수행의 어려움 등으로 인해 콘크리트의 압축강도 확인이나 재령을 준수하지 않고 조기에 거푸집을 탈형하여 콘크리트 품질저하의 원인이 되고 있다(Yoon, 2002).
	콘크리트 구조물의 장단점?	콘크리트 구조물은 거푸집을 이용하여 원하는 형상을 쉽게 만들 수 있다는 장점도 있으면서, 거푸집이 없이는 만들 수 없다는 제한도 있다. 거푸집이란 굳지 않은 콘크리트를 부어넣어 일정시간 경과 후 경화하여 자립할 수 있을 때까지 콘크리트 구조물의 형상을 유지하고 지지하기 위한 거푸집 널 및 지지틀 등의 가설구조물을 총칭한다.
	거푸집이란?	콘크리트 구조물은 거푸집을 이용하여 원하는 형상을 쉽게 만들 수 있다는 장점도 있으면서, 거푸집이 없이는 만들 수 없다는 제한도 있다. 거푸집이란 굳지 않은 콘크리트를 부어넣어 일정시간 경과 후 경화하여 자립할 수 있을 때까지 콘크리트 구조물의 형상을 유지하고 지지하기 위한 거푸집 널 및 지지틀 등의 가설구조물을 총칭한다. 이러한 거푸집은 첫째 콘크리트가 구조체로서의 강도를 발휘하기까지 요구되는 형상, 치수 및 위치를 확보하는 역할을 하며, 둘째 콘크리트의 소성수축균열을 유발하는 바람과 낮은 습도를 막아주고 수화반응 중 수분이 외부로 유출되는 것을 막고 초기 동해 피해를 입지 않도록 보호하는 역할을 하고, 셋째 각종 간격재와 더불어 철근의 피복두께를 일정하게 유지하는 역할을 하며, 넷째 콘크리트 구조물의 표면 마무리 역할을 한다.

참고문헌 (21)

ACI Committee 209 (2008). Guide for modeling and calculating shrinkage and creep in hardened concrete, ACI 209.2R-08, American Concrete Institute, Michigan.
Bartlett, F. M. and MacGregor, J. G. (1994). "Effect of moisture condition on concrete core strength." ACI Materials Journal, Americal Concrete Institute, Vol. 91, No. 3, pp. 227-236.
British Standard (1983). Testing concrete, BS 1881, British Standards Institution, London.
British Standard (2000). Testing hardened concrete, BS EN 12390, British Standards Institution, London.
Burg, R. G. (1996). The influence of casting and curing temperature on the properties of fresh and hardened concrete, Research and Development Bulletin RD113, Portland Cement Association, Chicago.
Cho, H. D. and Jaung, J. D. (2008). "A study on the strength properties of high-strength concrete under various curing conditions." Proc. of 2008 Korea Concrete Institute Autumn Conference, KCI, Goyang, Korea, pp. 965-968 (in Korean).
Gonnerman, H.F. (1930). "Study of methods of curing concrete." Journal of the American Concrete Institute-Proceedins, ACI, Vol. 26, pp. 359-396.
Han, C. G. and Han, M. C. (2004). "Determination of removal time of the side form in high strength concrete." Journal of the Korea Concrete Institute, KCI, Vol. 16, No. 3, pp. 327-334 (in Korean).

원문보기 상세보기
Han, C. G., Hwang, Y. S. and Sin, B. H. (2002). "Determination of removal time of the forms according to the strength development of concrete at early age." Journal of the Architectural Institute of Korea Structure & Construction, AIOK, Vol. 18, No. 9, pp. 157-162 (in Korean).
Hansen, P. F. and Pedersen, E. J. (1977). "Maturity Computer for Controlled Curing and Hardening of Concrete", Journal of the Nordic Concrete Federation, No.1, pp.21-25 (in Danish).
Klieger, P. (1958). Effect of Mixing and Curing Temperature on Concrete Strength, Research Department Bulletin RX103, Portland Cement Association, Chicago.
Korean Standard (2010). Standard test method for compressive strength of concrete, KS F 2405, Korean Standards Association (in Korean).
Ministry of Land, Infrastructure and Transport (MOLIT) (2015). Building construction standard specification, Architectural Institute of Korea (in Korean).
Ministry of Land, Infrastructure and Transport (MOLIT) (2016). Standard specification of concrete, Korea Concrete Institute (in Korean).
Moon, Y. H. (1999). Prediction of concrete strength with different curing temperature and time, Ph.D. Dissertation, Korea Advanced Institute of Science and Technology (in Korean).
Park, S. W., Cho, H. D. and Jaung, J. D. (2009a). "A study on the strength properties of high-strength concrete under various curing conditions (2)." Proc. of 2009 Korea Concrete Institute Spring Conference, KCI, Busan, Korea, pp. 273-274 (in Korean).
Park, S. W., Yu, M. H., Cho, H. D. and Jaung, J. D. (2009b). "A study on the strength properties of high-strength concrete under various curing conditions (3)." Proc. of 2009 Korea Concrete Institute Autumn Conference, KCI, Yongin, Korea, pp. 465-466 (in Korean).
Popovics, S. (1986). "Effect of curing method and final moisture condition on compressive strength of concrete." ACI Journal, ACI, Vol. 83, No. 4, pp. 650-657.

상세보기
Price, W. H. (1951). "Factors influencing concrete strength." Journal of American Concrete Institute, No. 47-31, pp. 417-432.
Rastrup, E. (1954). "Heat of hydration in concrete", Magazine of Concrete Research, Vol. 6, No. 17, pp.79-92.

상세보기
Yoon, G. W., Lee, Y. E. and Baek, D. H. (2002). "Determination of removal time of form." Proc. of 2002 Korea Concrete Institute Autumn Conference, KCI, Seoul, Korea, pp. 101-116 (in Korean).

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증