댐과 같은 대형 구조물에서는 수화열, 수축, 작업이음 등으로 인한 균열을 방지하기 위한 특수한 배합과 시공 관리가 필요하다. 본 개념은 관로식 냉각 유량, RCD의 VC값, 프리팩트 및 프리플레이스트 공법의 유동성·강도 기준, 경량골재 및 수밀콘크리트의 배합 원리 등 댐 콘크리트 관련 핵심 수치와 용어를 정리한다.
댐 콘크리트는 시멘트 수화열로 내부 온도가 상승하면 균열이 발생할 우려가 있어 관로식 냉각으로 내부 온도를 제어한다. 관로식 냉각의 적정 동수량은 관로 1개당 분당 15~20리터 수준으로 관리한다. 분당 30리터 이상은 과도한 유량으로 간주하여 냉각 효율의 적정 기준이 되지 않는다.
롤러다짐 콘크리트(RCD)는 반죽의 질기를 VC값(VeBe Consistency)으로 평가하며, RCD의 VC값 표준 범위는 대체로 10~30초(또는 20±10초)로 본다. VC값이 작을수록 단단하고, 값이 크면 물기가 많은 상태를 의미하므로 RCD에서는 이 범위를 벗어나는 극단적 수치를 주의한다.
프리팩트 콘크리트는 높은 유동성이 요구되며 유동성 지표인 P-funnel의 유하시간 표준은 16~20초 범위로 설정한다. 프리플레이스트 콘크리트의 경우 주입은 연속적으로 시행하여야 하며, 주입을 주기적으로 중단하여 시공이음을 유도하면 온도변화와 건조수축에 의해 오히려 균열을 유발할 수 있으므로 주의한다.
경량골재콘크리트는 골재 자체의 다공성으로 물과 공기를 흡수하는 성질이 있으므로 공기량을 보통 골재보다 약 1% 크게 설정하여 설계 공기량을 확보한다. 수밀콘크리트는 방수 성능 확보를 위해 물-시멘트비를 낮게 유지하고 슬럼프를 작게 하여 내부 공극을 최소화한다.
댐 콘크리트 시공에서 이음의 명칭을 정확히 구분하는 것이 중요하다. 수축이음은 설계상 의도적으로 설치하는 이음으로 균열 제어를 목적으로 한다. 반면 작업이음은 시공 중 예기치 않은 중단으로 발생하는 이음이다.
예제
관로식 냉각 관련 선지에서 '냉각관 1개당 분당 15~20L'과 '분당 30L 이상은 과도한 유량'이라는 수치를 둘러싼 보기들이 나오면, 15~20L을 정답 기준으로 삼아 30L 이상을 오답으로 선택한다.
RCD 관련 선지에서는 VC값의 표준 범위 10~30초를 기준으로 삼아 50초와 같은 큰 값은 오답으로 처리한다.
프리팩트 콘크리트 문제에서는 P-funnel 유하시간 16~20초를 기준으로 하여 6~10초와 같은 짧은 시간을 오답으로 판정한다.
대표 기출 3문항
경량골재콘크리트 배합에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
경량골재콘크리트는 AE콘크리트로 하는 것을 원칙으로 한다.
슬럼프는 일반적인 경우 50~180mm를 표준으로 한다.
경량골재콘크리트의 공기량은 보통골재를 사용한 콘크리트보다 1%작게 하여야 한다.
콘크리트의 수밀성을 기준으로 물-시멘트비를 정할 경우에는 55% 이하를 표준으로 한다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 경량골재콘크리트의 배합에 관한 옳지 않은 설명을 고르는 문제이다. 경량골재는 다공성 구조여서 골재 흡착 공기가 많고 시공 중 다짐으로 공기가 빠져나가기 쉬우므로, 공기량은 보통골재를 사용한 콘크리트보다 1% 크게 하는 것을 표준으로 한다.
경량골재콘크리트는 다공성 구조로 공기 흡수가 크므로 공기량을 보통골재보다 1% 크게 해야 한다.
수밀콘크리트에 관한 설명으로 잘못된 것은?
콘크리트 구조물 공사에 있어서 수밀성을 높게 요구하는 부위에 사용하는 콘크리트이다.
수밀콘크리트는 터널, 공동구 및 각종 저장시설, 상하수도 시설, 저수조 등에 사용한다.
일반적으로 산ㆍ알칼리ㆍ해수ㆍ동결융해에 대한 저항력이 크고 풍화를 방지하고 전류의 해를 받을 우려도 적다.
콘크리트의 슬럼프는 되도록 크게 하고 물-시멘트비는 60%이하를 표준으로 한다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 수밀콘크리트에 관한 설명 중 잘못된 것을 고르는 문제이다. 수밀콘크리트는 터널, 공동구, 저장시설, 상하수도 시설, 저수조 등 수밀성이 요구되는 부위에 사용되며 내화학성과 내동결성이 큰 특징이 있다.
수밀콘크리트는 방수 성능을 위해 물-시멘트비를 50% 이하로 낮추고 슬럼프를 작게 유지해야 한다.
프리팩트콘크리트의 설명으로 옳지 않은 것은?
대규모 프리팩트콘크리트를 적용할 경우 굵은 골재 최대치수는 40mm정도 이상으로 한다.
거푸집 설계에 있어 굵은 골재 투입시의 충격계수는 0.6~0.7로 본다.
프리팩트콘크리트의 강도는 원칙적으로 재령 28일 또는 재령 91일의 압축강도를 기준으로 한다.