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제안 방법
- 본 연구에서는 대형 주거복합 건물의 기초매트를 대상으로 물결합재비, 단위결합 재량 플라이애쉬 치환율에 따른 배합설계를 실시한 후, 최적배합을 대상으로 수화열 해석 시스템을 이용하여 매스콘크 리트 타설 후의 양생 조건에 따른 온도균열지수 등을 검토하고, 온도균열 발생 가능성에 대하여 정량적으로 평가하였다. 이를 바탕으로 온도균열 저감을 위한 매스 콘크리트의 품질관리 방안으로서 최적의 배합조건, 양생 방법 및 양생 기간을 제시하였다.
- 본 연구에서는 대형 주거복합 건물의 기초매트를 대상으로 물결합재비, 단위결합 재량 플라이애쉬 치환율에 따른 배합설계를 실시한 후, 최적배합을 대상으로 수화열 해석 시스템을 이용하여 매스콘크 리트 타설 후의 양생 조건에 따른 온도균열지수 등을 검토하고, 온도균열 발생 가능성에 대하여 정량적으로 평가하였다. 이를 바탕으로 온도균열 저감을 위한 매스 콘크리트의 품질관리 방안으로서 최적의 배합조건, 양생 방법 및 양생 기간을 제시하였다.
- 현장 조건에 맞는 시공성과 소요 품질 수준을 만족하는 최적배합을 선정하기 위하여 배합실험을 실시하였다. 배합은 적정한 강도 발현 성상을 가지면서 수화열을 저감할 수 있는 수준에서 단위시멘트량 및 단위 수량을 최소화시키고, 포졸란재로서 플라이애쉬(이하, FA)를 사용하였다.
- 잔골재는 남양 만산 세척사, 굵은 골재는 용원석산의 25mm 쇄석, 혼화제는 S 사의 고성능 AE 감수제 표준형을 각각 사용하였다. 배합변수는 물결합재비(이하, W/B), 단위결합 재량, FA치환율로 선정하 였고, 콘크리트의 요구성능은 슬럼프 15±2.5cm, 공기량 4.5+1.5%, 배합 강도는 증가계수 1.2를 적용하여 360kgf/cnf로 정하였다. 최적배합을 선정하기 위한 실험 배합표는 표 2와 같다.
- 콘크리트의 수화열 저감 정도를 확인하기 위하여, 배합실험 결과에서 적정한 작업성 및 재령 28일의 배합 강도를 만족하는 것으로 판단된 FA를 20% 치 환한 배합(이하, FA20)과 FA를 치환하지 않은 일 반 콘크리트(이하, OPC)를 대상으로 단열온도상승 실험을 실시하였다. 실험에 적용된 콘크리트 배합은 표 4, 실험 결과는 그림 2와 같다
- 매스 콘크리트의 실제 타설에 앞서, 배합실험 및 단열온도상승 실험을 통하여 최적배합으로 선정된 FA20을 대상으로, 총 4Case의 양생 조건에 따른 온도균열 발생 여부를 검토하였다. 수화열 해석은 당 연구소에서 자체 개발한 수화열 해석프로그램을 사용하였고, 온도해석 시 입력된 재료 물성 및 양생 조건 은 표 5와 같다.
- 5 이하로 나타나고 있었으며, 특히 Case 1, 2의 경우에는 L0이 하를 나타내고 있어 균열에 취약한 것으로 분석되었다. 따라서, 온도균열지수 1.5를 상회하고 있으므로 균열제어에 가장 유리한 것으로 판단되는 Case 4의 경우를 당 현장의 양생 방법으로 정하였다.
- 온도균열의 저감을 위해서는 매스 콘크리트 시공 시 적정배합이 적용되고, 초기 양생이 적절하게 이루어졌더라도 온도균열지수가 안정하게 되기까지 는 양생방법과 양생 기간도 매우 중요하게 되므로, 매스 콘크리트 타설 후 재령에 따른 적정한 양생 방 법과 양생 기간의 산정이 요구된다. 따라서, 본 적 용현장에서는 각각의 양생 단계에서 가장 취약한 절점의 온도균열지수가 L5를 상회하는 기간을 산 정한 후, 다음 양생 단계로 진행하는 방법으로 양생 단계별 적정 양생 기간을 산정하였다. 그 결과, 총 양생 시간은 6.
- 본 연구에서는 대형 주거복합 건물의 기초매트를 대상으로 배합시험을 수행하고, 수화열 해석 시스템을 이용하여 온도균열 발생 가능성에 대하여 정량적으로 평가함으로써 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 2m인 매트 기초로서, 콘크리트 수화열에 의한 온도균열의 발생이 예상되어, 이에 대한 품질확보 방안이 요구되고 있다. 타설블럭은 그림 1에 나타낸 것처럼, 2개 블럭으로 분할하여 타설하는 것으로 계획하였다. 본 적용 현장의 공사개요는 표 1과 같다.
대상 데이터
- 현장 조건에 맞는 시공성과 소요 품질 수준을 만족하는 최적배합을 선정하기 위하여 배합실험을 실시하였다. 배합은 적정한 강도 발현 성상을 가지면서 수화열을 저감할 수 있는 수준에서 단위시멘트량 및 단위 수량을 최소화시키고, 포졸란재로서 플라이애쉬(이하, FA)를 사용하였다.
- 배합실험에 사용된 시멘트는 국내 H사의 1종 보통 포틀랜드시멘트, 혼화재는 보령산 FA를 사용하였다. 잔골재는 남양 만산 세척사, 굵은 골재는 용원석산의 25mm 쇄석, 혼화제는 S 사의 고성능 AE 감수제 표준형을 각각 사용하였다.
- 배합실험에 사용된 시멘트는 국내 H사의 1종 보통 포틀랜드시멘트, 혼화재는 보령산 FA를 사용하였다. 잔골재는 남양 만산 세척사, 굵은 골재는 용원석산의 25mm 쇄석, 혼화제는 S 사의 고성능 AE 감수제 표준형을 각각 사용하였다. 배합변수는 물결합재비(이하, W/B), 단위결합 재량, FA치환율로 선정하 였고, 콘크리트의 요구성능은 슬럼프 15±2.
- 본 연구의 대상구조물은 당사에서 서울 여의도에 시공 중인 여의도 주거복합口’신축공사 현장의 두께가 2.2m인 매트 기초로서, 콘크리트 수화열에 의한 온도균열의 발생이 예상되어, 이에 대한 품질확보 방안이 요구되고 있다. 타설블럭은 그림 1에 나타낸 것처럼, 2개 블럭으로 분할하여 타설하는 것으로 계획하였다.
이론/모형
- 그 일반적으로, 단열 온도상숭실험의 결과는 Q(t)러나, 이 식은 초기의 발열 상태를 과도하게 평가하고 있어, 수화반응이 서서히 일어나는 저 발 열형 시멘트를 사용하거나 지연제를 첨가하는 경우에는 그 적합성에 대하여 논란이 일고 있으며, 이러한 문제점을 보완하기 위한 여러 가지 식들이 제안되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 단열온도상승시험 식으로 초기발열 상태를 실제 구조물의 발열 상태와 비교적 근사하게 평가한다고 판단되는 Q(t) = K(l- 建) 식을 사용하였다. 여기서, 丿:재령 t 일에서의 단열온도상승량, K: 최종단열온도상승량, a, B: 온도상승 속도를 나타낸다.
- 매스 콘크리트의 실제 타설에 앞서, 배합실험 및 단열온도상승 실험을 통하여 최적배합으로 선정된 FA20을 대상으로, 총 4Case의 양생 조건에 따른 온도균열 발생 여부를 검토하였다. 수화열 해석은 당 연구소에서 자체 개발한 수화열 해석프로그램을 사용하였고, 온도해석 시 입력된 재료 물성 및 양생 조건 은 표 5와 같다.
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