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[ 해양 콘크리트(Ⅰ) ]

작성일 : 2021.10.29 06:28 수정일 : 2022.06.22 04:05 작성자 : 관리자 (c)

서언

해양 콘크리트란 해중이나 해상, 해안에서 시공하는 콘크리트를 말한다. 대표적인 해양 콘크리트 구조물은 해상도시, 해상공항, 해상발전소, 해저 저유 탱크, 해저 거주기지, 선박 정박시설, 도크, 해저 터널, 해상교량, 방파제, 계선안 및 해안제방 등이다. 특히 육상구조물 중에도 해풍의 영향을 많이 받는 구조물은 해양 콘크리트로 취급하게 된다. 따라서 이번 강좌에서는 콘크리트 표준시방서 중 해양 콘크리트(KCS 14 20 44)에 규정된 내용을 중심으로 해양콘크리트와 관련한 용어, 시공의 일반적인 주의사항, 자재에 대하여 소개하고, 다음 강좌에서는 해양 콘크리트의 배합 및 시공에 대하여 소개하고자 한다.

해양콘크리트의 관련 용어

해양 콘크리트는 바다와 인접한 것으로 일반 콘크리트와 다르게 특수한 용어를 사용한다. 먼저 해상부와 해안지역의 정의는 그림 1과 같다. 즉, 호안 구조물과 같은 해안보전시설이 설치되어 있는 경우에는 이를 경계로 해안선으로 정의하고, 해안 보전시설이 없을 경우에는 지형도의 만조면을 기준으로 한 육도상을 해안선으로 한다. 또한 해상부 구조물인 경우에는 내구성적인 고려에서 해수접촉과 연관하여 그림2와 같이 해상 대기중, 물보라 지역, 간만대 및 해중의 4개 지역으로 구분하여 관리하고 있다.

(10월호참조)

해양콘크리트의 일반적인 주의사항

해양 콘크리트는 바다와 연관하여 시공하는 것인 만큼 사진 1과 같은 피해를 입을 수 있으므로 일반적으로는 다음과 같은 주의사항이 필요하다.

해양 콘크리트 구조물은 염해를 받기 쉬운 환경이기 때문에 콘크리트의 열화 및 강재의 부식에 의해 그 기능이 손상되지 않도록 하여야 한다. 강재의 방식은 콘크리트의 피복두께를 크게 하는 것, 균열폭을 작게 하는 것, 적절한 재료와 시공 방법을 사용하는 것 등이 있으며, 장기 내구성을 요하는 중요한 구조물인 경우는 콘크리트의 성능저하 방지와 강재의 부식을 방지할 수 있는 추가적인 조치를 취하여야 한다. 해양 콘크리트 구조물을 시공할 때에는 해풍, 파랑, 조류 등의 영향 및 선박의 항행이나 주변의 어장에 미치는 영향, 야간이나 악천후 때에 항행 선박으로부터 받는 장애 등을 미리 검토하여 충분한 대책을 세워야 한다. 프리캐스트 콘크리트 부재를 사용할 경우에 그 설치는 차기 회에서 설명하는 시공중 「3.2운반」 에 따라야 한다. 해양 콘크리트 구조물을 시공할 때에는 해수의 오탁을 일으키지 않는 공법을 적용하여 해양오염, 생태계에 나쁜 영향이 미치지 않도록 환경보전에 주의하여야 한다.

자재

(1) 시멘트

해양 콘크리트에 이용하는 시멘트는 해수의 작용에 대하여 내구적이어야 하므로 KS L 5201의 보통 포를랜드 시멘트 또는 중용열 포틀랜드 시멘트에 KS L 5405의 플라이 애시, KS F 2563의 고로슬래그 미분말 등의 혼화재료를 혼합하여 사용하거나 KS L 5210의 콘크리트용 고로슬래그 시멘트, KS L 5211의 플라이 애시 시멘트 등 혼합 시멘트를 사용하여야 한다.

단, 해수에 의한 침식이 심한 경우에는 시멘트 콘크리트 이외에도 폴리머 시멘트 콘크리트와 폴리머 콘크리트 또는 폴리머 함침 콘크리트 등을 사용할 수 있다.

(2) 골재

골재는 깨끗하고, 단단하며, 내구적이고 적당한 입도를 가지며 먼지, 흙, 유기불순물, 염분 등의 유해물이 허용치 이상 함유해서는 안 된다. 특히 얇은 석편, 부서지기 쉬운 것, 결이 있는 것, 강도가 낮은 것, 흡수량이 큰 것 및 팽윤성이 있는 것 등은 내구성이 좋지 않은 골재이므로 사용할 수 없으며, 해수는 알칼리골재반응의 반응성을 촉진하는 경우가 있으므로 충분한 검토를 하여야 한다.

특히, 해양 콘크리트에 사용하는 고로 슬래그 굵은골재는 일반 콘크리트(KCS 14 20 10)의 굵은골재에 해당하는 품질 이상을 갖춘 것을 사용하여야 하며, 경량골재의 품질은 경량 골재 콘크리트(KCS 14 20 20)의 구성재료 품질규정을 만족시키는 것이어야 하고, 내마모성 및 내동해성도 검토 하여야 한다.

(3) 강재

강재는 KS D 3504, KS D 7002 등 KS에 적합한 것이어야 한다. 특히 해양 환경에서 강재는 염화물의 작용을 받아 부식되고 동시에 반복응력을 받는 강재는 피로강도가 크게 저하되므로 PS 강재와 같은 고장력강에 작용응력이 인장강도의 60%를 넘을 경우 응력부식 및 강재의 부식피로를 검토하여야 한다.

(4) 혼화재료

해양 콘크리트에 사용하는 혼화재료는 일반 콘크리트 공사{KCS 14 20 10(2.1.5)}의 규정에 적합한 것을 사용하여야 한다.

(5) 재료품질관리

재료의 품질관리로서 콘크리트 구성재료, 배합, 콘크리트 제조설비, 철근 등에 대한 품질관리는 특별한 규정이 없는 경우 일반콘크리트의 재료품질관리{KCS 14 20 10(2.3, 2.4)} 및 철근 공사 중 철근 및 용접철망의 저장, 에폭시 도막 철근의 저장{KCS 14 20 11(2.3, 2.4)의 규정에 따른다.

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