서언

 

이전 강좌에서는 숏크리트의 정의, 분류, 자재 및 요구성능 등 기초적인 사항에 대하여 소개하였다. 이번 강좌에서는 전강좌의 연속으로 숏크리트의 제조방법, 시공 및 품질관리 등 활용성에 대하여 콘크리트 표준 시방서 내용을 참조하여 소개해 보고자 한다.

 

 

재조 방법

 

숏크리트를 제조하기 위하여는 먼저 배합설계가 필요하다. 숏크리트의 배합에는 기본적으로 다음과 같은 내용을 고려하여야 한다.

① 숏크리트의 적용 목적(터널 및 지하공간의 지보재, 법면 보호 및 보수·보강)

② 터널 및 지하공간에 적용할 때 숏크리트의 역할(영구 지보재 또는 임시 지보재)

③ 숏크리트의 타설 방법(건식 또는 습식)

또한 숏크리트의 배합을 정할때에는 보통 콘크리트와 동일하게 다음 항목을 선정한다.

① 굵은골재의 최대 치수

② 잔골재율

③ 단위 시멘트량

④ 물·결합재비

⑤ 혼화 재료의 종류 및 단위량

단, 습식 방식에서 베이스 콘크리트를 펌프로 압송하는 경우 슬럼프는 120 mm 이상을 표준으로 한다.

또한, 섬유를 혼합할 경우에는 숏크리트에 섬유가 균일하게 분포 할 수 있고(섬유뭉침, 노즐막힘 방지) 설계기준강도 및 휨인성을 만족할 수 있도록 섬유의 형상 및 혼입량 등을 결정하여야 한다.

숏크리트의 제조 설비로서 먼저, 분말상 급결제는 흡수를, 액상급결제는 분리를 방지할 수 있는 것이어야 한다. 또한, 섬유를 사용할 경우에는 섬유를 계량하기 위한 호퍼 및 자동계량기록 장치를 설치하여야 하는데, 계량 오차는 ±3 % 이내이여야 한다. 기타 숏크리트를 제조하기 위한 설비로서 재료저장, 계량, 비비기 설비 및 뿜어 붙이기 장비는 적절한 정밀도의 것을 사용하여 소요의 성능을 발휘할 수 있도록 한다.

 

 

시공

 

숏크리트 작업 개시 전에는 운반, 뿜어붙이기 작업 등에 관하여 미리 시공계획을 작성하고, 작업자의 안전과 관련한 안전 확보 계획을 수립한다. 숏크리트 작업시 대기시간은 건식의 경우는 45분이내, 습식의 경우는 60분 이내로 하여야 하는데, 이때에는 대기온도가 중요하다. 즉, 32℃ 이상이 되면 건·습식 공히 뿜어붙이기를 할 수 없으며, 적절한 온도 대책을 세운후 타설 하는데, 숏크리트 재료의 온도도 10~32℃의 범위에 있도록 한 후 뿜어붙이기를 한다.

뿜어붙이기 전에 뿜어붙일 면의 사전처리로는 작업 중 낙하할 위험이 있는 들뜬 돌, 풀, 나무 등은 제거하고, 용수가 있는 경우는 배수 파이프나 배수 필터를 설치하는 등 적절한 조치를 취한다. 기타 뿜어 붙이는 면이 과도하게 흡수성인 경우는 물뿌림 등 조치가 필요하고, 비탈면이 동결되었거나, 빙설이 있는 경우는 녹인 후 습기를 제거한 다음 시공하며, 균열이 예상되는 넓은 면은 신축 이음으로 줄눈을 만들어 주어야 한다.

필요한 경우 철망 등 보강재를 설치할 경우는 망눈지름 5 mm 내외, 개구부 크기는 100×100 mm 또는 150×150 mm를 표준으로 하고, 뿜어붙임 면과 20~30 mm 간격으로 근접시켜 설치하며, 숏크리트 시공시에는 철망 뒷부분까지 충분히 채워질 수 있도록 한다.

숏크리트용 재료의 운반은 가능한 빠르게 하고, 급결재 첨가후에는 바로 뿜어붙이기 작업을 실시하여야 한다. 숏크리트 뿜어붙이기 시공(타설)과 관련하여 대표적으로 표준시방서에 규정되어 있는 작업의 일반과 아치 및 측벽부의 숏크리트 작업은 표 1과 같다.

 

<표 1. 시방서에 규정된 타설>

3. 타설 3.3.1 작업의 일반 (1) 숏크리트는 뿜어붙인 콘크리트가 흘러내리지 않는 범위의 적당한 두께를 뿜어붙이고 소정의 두께가 될 때까지 반복해서 뿜어붙여야 한다. (2) 강재지보재(강지보재)를 설치한 곳에 숏크리트를 실시할 경우에는 뿜어붙일 면과 강재지보재와의 사이에 공극이 생기지 않도록 뿜어붙이고, 또한 숏크리트와 강재지보재가 일체가 되도록 주의하여 실시하여야 한다. (3) 숏크리트 작업에서 반발량이 최소가 되도록 하고 동시에 리바운드된 재료가 다시 혼합되지 않도록 하여야 한다.  3.3.2 아치 및 측벽부의 숏크리트 작업 (1) 노즐은 항상 뿜어 붙일 면에 직각이 되도록 유지하고, 적절한 뿜어붙이는 거리와 뿜는 압력을 유지하여야 한다. (2) 숏크리트는 뿜어붙인 콘크리트가 박리되거나 흘러내리지 않는 범위의 적당한 두께로 뿜어붙이고 소정의 두께가 될 때까지 반복해서 뿜어붙여야 한다. (3) 강지보공을 설치한 곳에 뿜어붙이기를 할 경우에는 뿜어붙일 면과 강지보공과의 사이에 공극이 생기지 않도록 뿜어붙이고, 또한 숏크리트와 강지보공이 일체가 되도록 주의하여야한다. (4) 숏크리트의 타설 작업은 하부로부터 상부로 진행하되 강지보재 부분을 먼저 타설하여 강지보재와 숏크리트의 일체성을 증진하여야 한다. (5) 숏크리트의 1회 타설 두꼐는 100mm 이내가 되도록 타설하고, 숏크리트와 지반과의 밀착은 물론 나누어 시공된 숏크리트 각 층 상호간도 밀착되도록 타설하여야 한다. (6) 숏크리트 작업에서 반발량이 최소가 되도록 하고, 동시에 리바운드된 재료가 다시 혼입되지 않도록 하여야 한다. (7) 작업장 주위의 조명은 충분한 조도를 유지하여야 하며 숏크리트 장비 작업원과 타설작업원간의 거리는 상호 수신호가 가능한 거리 이내이어야 한다. (8) 숏크리트의 타설 작업을 할 때는 철망, 철근, 강지보재 등의 배면에 공극이 발생되지 않도록 하여야 하며, 철망과 철근은 숏크리트 타설로 인하여 이동, 진동 등이 생기지 않도록 고정하여야 한다. (9) 시공된 숏크리트 면은 평탄하게 하되 각 경우별로 평탄성의 허용값을 설정하여 관리 할 수 있다. (10) 숏크리트 타설 작업원은 골재의 반발이나 분진의 위해가 있을 경우에 대비하여 보호 장비를 착용하여야 한다. 3.3.3. 용수지역의 숏크리트 작업 <이하 생략>

 

 

현장품질관리

 

숏크리에 사용하는 베이스 콘크리트의 품질검사에 관하여는 일반 콘크리트에 준하여 실시한다. 특별히 표준시방서에 규정된 숏크리트와 관련한 현장 품질관리 사항은 표 2와 같다. 특히 숏크리트 작업을 실시하는 갱내 환경검사는 표 3과 같다.

 

<표 3. 숏크리트 작업 환경의 검사>

항목	시험 및 검사 방법	시기 및 횟수	판정기준
갱내 환기를 실시한 경우의 분진농도	별도로 정하는 방법1)	터널 굴착거리가 50 m 이상인 시점 및 그 이후의 시공 중의 소정의 빈도	3 mg/㎥이하