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| 시멘트 콘크리트 설계기준 배합비 개정(안) | |||
| 한국도로공사 | |||
| 시멘트 콘크리트 설계기준 배합비 | |||
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1. 일반현황 (1) 고속도로에서의 콘크리트 구조물은 2003년 이후부터 습염식 제설방법의 적용과 제설제 살포량의 급격한 증가로 과거에 비해 더 높은 내구성이 요구되고 있으나, (2) 근래에는 콘크리트 사용재료(잔골재, 공기연행제)의 품질 저하 등으로 인해 동결융해 및 제설염에 노출된 콘크리트 구조물이 충분한 [내구성]을 확보하지 못하여 콘크리트 구조물의 조기 손상이 증가하고 있는 실정이다. (3) 또한, 2007년부터 콘크리트 표준시방서에 [내구성]편이 신설되는 등, 구조물에 내구성에 대한 중요성이 국가적으로 부각되고 있고, 노출환경에 따라 콘크리트 특성치를 다르게 적용하고 있다. (4) 따라서, 동해 및 제설염해 등의 열화 환경에 노출되어 있는 기계타설 소구조물 콘크리트의 내구성을 확보할 수 있는 시멘트 콘크리트 설계기준 배합비를 수립하여 실무에 적용하고자 한다. |
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| 공사 > 한국도로공사 | |||
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| 건설일반 | |||
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2. 현황 및 문제점 (1) 2004년부터 제설제 염해 및 동결융해를 동시에 받는 조건하의 콘크리트 구조물인 포장, 교량 바닥판, 중분대, 측구, 다이크, 교량 난간방호벽 등에서 조기손상에 따른 유지관리 비용이 증가하고 있다. (2) 2007년부터 국토해양부 제정 콘크리트구조설계기준 및 콘크리트표준시방서에서는 표 1, 2와 같이 “노출상태에 따른 최소 설계기준압축강도 및 내동해성 기준”을 제정하여 시행하고 있다. (3) 그러나 우리공사의 중분대, L형측구, 다이크, 교량 난간방호벽 등의 기계타설 소구조물용 콘크리트는 제설제 및 동결융해 노출 환경에 대한 강도, W/C비, 동결융해 내구성 등이 모두 미흡한 실정이다. <표 1> 노출상태에 따른 물-시멘트비 및 설계기준강도  <표 2> 노출상태에 따른 상대 동탄성계수의 최소 한계값(%)  1) 단면의 두께가 0.2 m 이하인 구조물 |
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3. 검토내용 (1) 동결융해 내구성 확보를 위해 공기량 상향 조정에 따른 콘크리트 종별 강도시험 및 분석 (1.1) 강도 : 설계기준강도 대비 20~30% 높아 배합강도 기준 만족 (2) 내구성 확보를 위한 공기량 상향조정에 따른 콘크리트 종별 재료사용량 분석 (2.1) 골재 : 잔골재 및 굵은골재 량은 증감량 변화가 약 ±5.0% 미만 (2.2) AE감수제 : 공기량 증가로 인해 기존대비 사용량 약 2~3배 증가 (2.3) 공기연행제(AE제) : 기계타설 소구조물과 포장 콘크리트 배합에서 감수제량의 5.0~7.5% 추가 사용 (3) 현행 설계기준 배합표의 문제점 개선(5.1절) (3.1) 광물성 혼화재 및 저슬럼프 콘크리트는 공기연행제(AE제) 사용 반영 (3.1.1) 불연탄소에 의한 공기량 감소 영향을 고려하여 AE제 추가 (3.1.2) 저슬럼프 콘크리트의 동해저항성에 필수적인 연행공기 확보를 위해 AE제 추가 (3.2) L형측구(다이크), 중분대, 교량 난간 콘크리트는 기계타설 소구조물 배합의 일원화 및 노출환경을 고려한 내구성 배합으로 개정 (3.2.1) L형측구(다이크), 중분대, 교량 난간으로 분류된 현행 설계기준 배합표를 기계타설 소구조물 콘크리트로 일원화 (3.2.2) 콘크리트표준시방서 및 구조설계기준에 부합할 수 있게 물-결합재비(W/B), 공기량, 강도 조정(5.1절) (3.2.3) 동결융해 일수가 많고 제설제 살포량이 많은 다설한랭 지역에서 조기 손상이 다수 발생함에 따라 기계타설 소구조물 콘크리트는 노출환경에 따라 구분하여 적용 (3.2.4) 최근 알칼리골재 반응이 다수 발생하고 있어, 기계타설 소구조물 콘크리트는 반응성 억제와 내구성 개선 효과가 있는 플라이애시 혼합 배합을 추가 (4) 우리공사 전문시방서 및 방침, 콘크리트 관련 시방서 내용 일부 반영 (4.1) 내구성 확보를 위한 굵은골재치수 변경 (4.1.1) 기계타설 소구조물 콘크리트(교량 난간, L측구 및 다이크) : 19mm⇒25mm, 포장 : 32mm⇒30mm (4.2) L형 측구(다이크) 콘크리트의 석분 사용 배합 삭제 (4.3) 제설염과 동결융해에 직접 노출되는 도수로 집수거, 중분대 및 갓길 집수정 콘크리트는 3종에서 2종으로 변경 (4.3.1) 제설제 염해 및 동해 저항성 확보 (4.4) 특수환경(제설염과 동결융해에 노출) 및 재료품질 변화에 대응하기 위한 광물성 혼화재 사용 배합 추가 (4.4.1) 포장 콘크리트 : 플라이애시 20%를 시멘트 대체재로 혼합 (4.4.2) 노출바닥판 : 3성분계(시멘트, 슬래그 미분말, 플라이애시) 배합 4. 제안 내용 (1) 개정 배합표(5.1절)는 고속도로공사용 『시멘트 콘크리트 설계기준 배합표』로 적용 (2) 동결융해 내구성 향상을 위해 공기량을 4~6% 에서 5~7%로 상향 조정(5.1절) (3) 제설염과 동결융해, 알칼리골재 반응에 대한 내구성을 확보하기 위해 기계타설 소구조물 콘크리트는 플라이애시를 혼합한 배합을 추가(5.1절) (4) 제설염과 동결융해에 노출되는 도수로 집수거, 중분대 및 갓길 집수정 콘크리트 (5.1절)는 내구성 향상을 위해 3종(W/C 53%, 강도 21 MPa)에서 2종(W/C 49%, 강도 24 MPa)으로 변경 (5) L형측구(다이크), 중분대, 교량 난간으로 분류된 현행 설계기준 배합표는 기계타설 소구조물 콘크리트로 일원화(5.1절) 하고, 『노출환경 등급지침』을 적용 |
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5. 결론
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