서언

 

이전 강좌에서는 해양 콘크리트와 관련한 용어, 일반적인 주의사항 및 자재에 대하여 소개하였다. 이번 강좌에서는 전 강좌의 연속으로 해양 콘크리트의 배합 및 시공에 대하여 콘크리트 표준시방서 내용을 참조하여 소개해 보고자 한다.

 

 

배합

 

기본적인 콘크리트의 배합설계는 2021년 2월에 개정된 표준시방서에 따른다. 즉, 배합강도는 구조계산에서 정해진 설계기준 압축강도(fck)와 내구성 설계를 반영한 내구성 기준 압축강도(fcd)중에서 큰값인  품질기준강도(fcq)를 정한 다음 여기에 기온 보정강도 값(Tn)을 더한 후 현장 콘크리트의 품질변동을 반영하여 품질기준강도보다 더 크게 정하여 진다. 해양 콘크리트 배합설계도 예외일 수 없는데, 설계기준 압축강도(fck)는 논외로 하고 내구성에 의해 정해지는 경우 해양환경과 관련한 노출범주 및 등급은 표 1, 내구성 확보를 위한 요구조건으로 강도와 물 결합재비 등은 표 2와 같다.

단위 결합재량을 크게 하면 해수 중의 각종 염류의 화학적 침식, 콘크리트 속의 강재 부식 등에 대한 저항성이 커진다. 따라서 단위 결합재량은 구조물의 규모, 중요성 및 환경조건 등을 고려하여 소요의 내구성이 얻어지도록 정해야 한다. 

해양환경에 있는 철근콘크리트 및 프리스트레스트 콘크리트 구조물에서 내구성으로 정해지는 단위결합재량은 표 3의 값 이상으로 하여야 한다. 그러나 단위결합재량이 너무 많으면 얇은 단면과 두꺼운 단면일 경우 각각 건조수축과 수화열에 의한 온도응력으로 인하여 콘크리트에 균열이 발생할 가능성이 커지므로 주의하여야 한다.

공기연행 콘크리트의 공기량은 콘크리트 공사 일반에서 규정한 일반콘크리트에 따른다.

3.1 시공일반

(1) 해양 구조물은 시공이 불충분하거나 불량한 곳으로부터 열화가 쉽게 진행되므로 균일한 콘크리트를 얻을 수 있도록 타설, 다지기, 양생 등에 특히 주의하여 시공하여야 한다.

(2) 해양 구조물은 시공이음부를 둘 경우 성능 저하가 생기기 쉬우므로 될 수 있는 대로 피하여야 한다. 특히 만조위로부터 위로 0.6 m, 간조위로부터 아래로 0.6 m 사이의 감조부분에는 시공이음이 생기지 않도록 시공계획을 세워야 한다.

(3) 간만의 차가 너무 커서 콘크리트를 1회 타설하는 높이가 매우 높은 경우나 기타 부득이한 사정으로 시공이음을 피할 수 없는 경우에는 KCS 14 20 10(3.6)의 규정에 따르며 내구성에서 결점이 되지 않도록 충분한 조치를 강구하여야 한다.

(4) 콘크리트가 충분히 경화되기 전에 해수에 씻기면 모르타르 부분이 유실되는 등 피해를 받을 우려가 있으므로 직접 해수에 닿지 않도록 보호하여야 한다. 이 기간은 보통포틀랜드 시멘트를 사용할 경우 대개 5일간이며, 고로 슬래그 시멘트 등 혼합시멘트를 사용할 경우에는 이 기간을 설계기준압축강도의 75% 이상의 강도가 확보될 때까지 연장하여야 한다.

(5) 강재와 거푸집판과의 간격은 소정의 피복을 확보하도록 하여야 한다. 간격재의 개수는 기초, 기둥, 벽 및 난간 등에는 2개/㎡ 이상, 보 및 슬래브 등에는 4개/㎡ 이상을 표준으로 한다.

 

3.2 운반

(1) 프리캐스트 콘크리트 부재를 설계하고 시공할 때 부재를 소정의 위치에 설치하기 위하여 운반 내지 예항할 때는 기상 조건, 해상조건 및 해상교통의 상황 등을 사전에 조사하여 시공기계에 여유를 두어 안전한 시공이 되도록 하여야 한다.

(2) 운반하거나 예항할 때 작용하는 하중에 대해 프리캐스트 부재가 안전하고 손상을 받지 않도록 이들 하중을 설계조건에 고려하여야 하며, 긴급한 상황일 때의 대피방법과 대피장소도 미리 고려하여 시공의 안정성을 확보하여야 한다.

(3) 프리캐스트 부재를 설치할 장소의 지반은 소요의 내하력을 가지며 평탄해야 하므로 이를 위하여 미리 토사치환에 의한 지반개량, 사석 고르기, 수중콘크리트 시공 등을 실시하며, 또한 능력이 충분한 시공기계, 잠수부 등을 확보하여 소요의 정밀도를 얻을 수 있도록 하여야 한다.

(4) 해상공사에서 프리캐스트 콘크리트 부재를 연결하는 방법은 육상공사에 비해 어렵고 연결부는 약점이 되기 쉬우므로 가능한 한 해상에서 연결하는 작업을 줄일 수 있도록 구조물 형식을 택하거나 충분한 내수성, 내염성을 가진 접합 방법을 사용하여야 한다.

 

3.3 타설

(1) 콘크리트 공사일반의 타설에 따른다.

 

3.4 양생

(1) 콘크리트 공사일반의 양생에 따른다.

 

3.5 현장 품질관리

(1) 콘크리트 시공 등이 부적절하면 해수에 의한 콘크리트의 열화나 철근부식으로 연결될 우려가 있으므로 특별한 규정이 없는 경우 콘크리트 공사일반의 현장품질관리의 해당 규정에 따른다..

(2) 해양 콘크리트 구조물은 통상의 검사에 추가하여 콘크리트 표면의 균열 검사를 꼼꼼히 실시하여 유해한 균열이 발생한 경우에는 적절한 조치를 취하여야 한다.