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노출환경등급에 따른 기계타설 소구조물 콘크리트 배합 변경
한국도로공사
노출환경등급에 따른 기계타설 소구조물 콘크리트 배합
1. 일반현황

(1) 도로교통연구원에서 노출환경 등급 지침 및 시멘트콘크리트 설계기준 배합 개정(안) 통보
(2) 동해 및 염해로 인한 열화 발생 피해가 있는 기계타설 소구조물의 시멘트콘크리트 배합기준 변경 검토
공사 > 한국도로공사
배수공
건설일반
시설물분류>운송 교통시설>도로운송시설>자동차 도로;공종분류>토목공종>관공사 부대공>측구
2. 현황 및 문제점

2.1 추진 경위

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3. 개선내용

3.1 노출환경 등급 지침
(1) 콘크리트의 일반환경과 특수환경(다설한랭) 노출 지역 구분
(1.1) 강설일, 강설량, 온도특성(일최저 기온, 일평균기온), 해발, 제설제 사용량 고려 구분
(1.2) 특수환경 노출지역
(1.2.1) 온도 특성 : 일평균 기온 0℃ 이하가 45일 이상 및 일평균 최저온도 -2℃ 이하가 90일 이상
(1.2.2) 노선의 해발 평균이 450m 이상
(1.2.3) 대상 지사 : 46개 지사중 10개 지사(붙임 참조)
(1.2.4) 기타 주요지역(설계 및 건설중, 장래계획) : 인제, 태백, 영월
(2) 나들목, 장대구조물 전ㆍ후구간을 기준으로 구분

3.2 시멘트 콘크리트 설계기준 배합비 개정
(1) 내구성 향상을 위한 공기량 상향조정
(1.1) 공기량 : 4~6% ⇒ 5~7%
(2) 기계타설 소구조물 배합 개정
(2.1) L형측구, 다이크, 중분대, 교량 난간방호벽 배합 일원화
(2.2) 공기연행제(AE제) 사용 : 5.0~7.5% 추가 사용
(2.3) 플라이애쉬 혼합 배합 추가
(3) 전문시방서 및 방침, 콘크리트 관련 시방서 내용 일부 반영
(3.1) 기계타설 소구조물 골재치수 : 19mm⇒25mm
(3.2) 도수로 집수거, 중분대 및 길어깨 집수정 콘크리트 : 3종⇒2종

3.3 경제성 검토

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                 ※ 기계타설 소구조물 기준
4. 결과

(1) 배합비 개정에 따른 공사비 증가는 미미(-7~4%)
(2) 염해로 인한 재시공 주기(LCC)를 고려할 시 배합비 개정이 경제적으로 유리

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(3) 실시설계시 동결융해 및 제설제 염해를 받는 기계타설 소구조물의 조기손상 방지를 위해 개정된 시멘트콘크리트 설계기준 배합 적용
(4) 콘크리트구조설계기준 및 콘크리트표준시방서에 부합되도록 노출환경에 따라 콘크리트 배합 차등 적용
(4.1) 신설 및 확장설계시 노선통과 지역을 검토하여 노출환경 등급 지침 적용
(5) 적용방안
(5.1) 설계중 및 미발주 노선 : 본 방침 적용
(5.2) 설계완료 노선 : 보완설계시 적용

5. 기타

5.1 노출환경 등급 지침

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노출환경 등급 지침
1. 일반사항

본 지침은 다설한랭지역에 있어서 동결융해와 제설제 염해의 영향을 받고 있는도로의 콘크리트 구조물(철근 콘크리트 구조물 포함)의 열화를 방지 또는 경감하기 위해 강설일 및 강설량, 온도특성(일최저 기온, 일평균기온), 해발, 제설제 사용량을 고려하여 일반환경과 특수환경(다설한랭) 노출 지역을 구분하여 나타낸 것이다.
2. 적용범위
(1) 본 지침은 노출조건에 따라 일반 및 특수환경 지역으로 구분하여 신설, 확장, 유지관리시 기계타설 소구조물 콘크리트(L형측구, 다이크, 중분대, 교량난간 방호벽)의 시멘트 콘크리트 설계기준 배합에 적용한다.
(2) 본 지침은 위 (1)항의 목적 이외에 구조물의 신설, 확장, 유지관리(보수ㆍ보강)의 설계 및 공사시에는 참고자료로 활용한다.
3. 특수환경(다설한랭) 노출 지역의 정의
(1) 한국도로공사에서 관리하고 있는 고속도로 및 기타 주요 지역별 노출환경 등급에서 특수환경(다설한랭) 노출 지역은 다음의 ①, ②, ③, ④ 항목중 3개항목 이상이 포함되어야하고, ①은 반드시 해당되어야한다. 다음의 ①, ②, ③, ④ 각 항목의 값은 최근 5개년 평균이다.
① 연간 동결융해일수 : 일평균 기온(주1) 0℃ 이하가 45일 이상 및 일평균 최저 온도(주2) -2℃ 이하가 90일 이상
(주2) 일평균 기온은 자정에서 자정까지 3시간 간격으로 총 8회 측정치의 평균이다.
(주1) 일최저 기온이 자정에서 자정까지 3시간 간격으로 총 8회 측정치 중 1회라도 -2℃ 이하가 측정된 경우이다.
② 연간 제설제 사용량이 13톤/2차선ㆍkm 이상
③ 연간 누적 적설량 60cm 이상
④ 연간 강설일 수 14일 이상
⑤ 노선의 해발 평균이 450m 이상
(2) 그러나 (1)의 5가지 항목 중에서 ⑤번 항목은 하나에만 해당되어도 특수환경 노출 지역으로 구분할 수 있다.
(3) (1)의 ⑤항에 있어서, 신설 및 확장시에는 나들목, 장대구조물 전ㆍ후 구간등을 기준으로 구분한다.
(4) 지역의 구분은 한국도로공사에서 고속도로 노선을 관리하고 있는 지사의 명칭 및 노선이 경유하는 행정구역 명칭이다.
(5) 기타 주요 지역은 현재 한국도로공사에서 관리하고 이용중인 노선에 해당되지 않는 지역, 건설 및 설계중이거나 장래계획에 포함된 지역으로서, 노출환경 등급에서 특수환경(다설한랭) 노출 지역은 (1)의 ①, ②, ③ 항목중 2개항목 이상이 포함되어야하고, ①은 반드시 해당되어야한다.
4. 일반 및 특수환경(다설한랭) 노출 지역의 분류
(1) 강설일 및 강설량, 온도특성(일최저 기온, 일평균기온), 해발, 제설제 사용량을 고려하여 일반환경과 특수환경(다설한랭) 노출 지역으로의 분류는 표 1, 2와 같다.
(2) 특수환경(다설한랭) 노출로 분류된 지역은 그림 1과 같다.

                           <표 1> 고속도로 관리노선(지사) 및 지역별 노출환경
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                       * 일평균 최저 온도가 -2℃ 이하인 일수
                       ※ 동결융해 횟수, 제설제 사용량, 강설일 및 강설량은 5개년 평균임

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                       * 일평균 최저 온도가 -2℃ 이하인 일수
                       ※ 동결융해 횟수, 제설제 사용량, 강설일 및 강설량은 5개년 평균임

                         <표 2> 기타 주요 지역별(건설 및 설계중, 장래계획) 노출환경
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                       * 일평균 최저 온도가 -2℃ 이하인 일수
                       ※ 동결융해 횟수, 강설일 및 강설량은 5개년 평균임

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                          ○ : 특수환경 노출 지역

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                         <그림 1> 고속도로 노선 및 기타 주요 지역별 노출환경 지도
○ : 특수환경 노출 지역

5.2 시멘트콘크리트 설계기준 배합표(개정)

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           ※ 적용 재료 비중 : 시멘트(1종, 3.15), 잔골재(2.60), 굵은골재(2.65), 플라이 애시(2.20),
               고로슬래그(2.90)
           ※ 교량 노출바닥판, 포장(플라이애시 사용 배합) 콘크리트는 기 시행한 배합비를 적용하였음.

5.3 시멘트콘크리트 배합 비교표

                                           <시멘트 콘크리트 배합 비교표>
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