매스콘크리트에서 균열발생을 방지하여야 할 경우의 온도균열지수의 범위는?
- 0.7이상 1.0미만
- 1.0이상 1.2미만
- 1.2이상 1.5미만
- 1.5이상
정답과 해설 보기
정답 ④ · 온도균열지수는 콘크리트의 인장강도와 발생하는 온도인장응력의 비로 나타냅니다. 이 값이 클수록 균열 발생 가능성이 낮아지며 안전하다고 판단합니다.
온도균열지수는 인장강도 대 인장응력의 비로, 1.5 이상이면 균열 발생 위험이 극히 적어 안전하다.
개념 한 쪽
콘크리트기사 재료/배합/시공 — 매스콘크리트 온도균열 제어
매스콘크리트는 부피가 커서 수화열이 내부에 쌓이기 쉽다. 내부와 외부의 온도 차이가 커지면 균열이 생기기 쉬우므로 온도균열지수와 시공법을 함께 검토한다. 부재 치수, 균열 제어 기준, 파이프쿨링과 이음의 목적을 구분하는 것이 핵심이다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「재료/배합/시공」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 균열 방지 지수 판단 | 1 | 균열 발생을 방지해야 하는 경우의 온도균열지수 범위를 가린다 |
| 균열 제한 지수 판단 | 1 | 철근 배치 구조물에서 균열 발생을 제한하는 지수 구간을 가린다 |
| 온도균열 제어 설명 판별 | 1 | 파이프쿨링의 온도 차이 관리와 제어 방법의 옳고 그름을 가린다 |
뜻
매스콘크리트는 부피가 커서 수화열이 내부에 쌓이기 쉬운 콘크리트를 뜻한다. 내부와 외부의 온도 차이가 커지면 균열이 생기기 쉬우므로 온도균열 제어를 별도로 검토한다. 매스콘크리트로 다루어야 하는 부재 치수는 구조물 형상에 따라 구분한다.
평판구조는 두께 0.8m 이상, 구속된 벽체는 두께 0.5m 이상일 때 매스콘크리트로 다룬다. 이 기준은 수화열에 의한 온도균열 검토가 필요한지 판단하는 출발점으로 삼는다.
온도균열지수는 콘크리트의 인장강도를 온도 변화로 생기는 인장응력으로 나눈 비율로 평가한다. 지수가 클수록 균열 발생 가능성이 낮아진다. 균열 발생을 방지해야 하는 경우에는 지수 1.5 이상을 기준으로 한다. 철근이 배치된 일반 구조물에서 균열 발생을 제한하는 경우에는 지수 1.2 이상 1.5 미만을 표준으로 적용한다.
온도균열 제어에는 타설 온도를 낮추는 방법, 온도 철근을 배치하는 방법, 균열유발줄눈을 설치하는 방법, 팽창콘크리트를 사용하는 방법, 수축이음을 설치하는 방법, 프리쿨링과 파이프쿨링을 적용하는 방법을 사용한다. 파이프쿨링에서는 통수온도와 콘크리트 온도의 차이를 25℃ 이상으로 두지 않는다. 관로식 냉각에 쓰는 파이프는 지름 10cm 미만으로 하며, 일반적으로 2.5cm에서 5cm 정도의 작은 관을 촘촘히 매립한다.
프리웨팅은 골재의 표면건조포화 상태를 조정하는 공정이므로 수화열 제어와 온도균열 방지를 위한 직접적인 방법으로 보지 않는다. 수축이음은 구조물 내력에 영향을 주지 않는 위치에 일정 간격으로 설치하고, 단면 감소율은 35% 이상으로 한다. 균열유발 이음은 균열이 유도될 취약부를 미리 만들기 위해 단면을 20%에서 30% 정도 감소시키는 방식으로 설치한다.
예제
매스콘크리트 문제는 부재 치수와 균열 제어 기준을 뒤바꾸어 출제한다. 평판구조와 구속된 벽체의 두께 기준을 서로 바꾸거나, 균열 방지와 균열 제한의 온도균열지수 범위를 섞으면 틀린 판단이 된다.
파이프쿨링은 초기 수화열을 제거하는 목적으로 사용하지만, 통수온도와 콘크리트 온도의 차이를 지나치게 크게 두면 열충격에 의한 균열을 유발할 수 있다. 관로식 냉각의 파이프 지름을 10cm 이상으로 크게 잡는 설명도 일반적인 기준과 어긋난다.
수축이음과 균열유발 이음은 모두 균열을 제어하기 위한 이음이지만 설치 목적과 단면 감소율을 구분해야 한다. 프리웨팅은 골재의 흡수 조정을 위한 공정이므로 온도균열 방지법으로 분류하지 않는다.
대표 기출 3문항
매쓰콘크리트의 온도균열 발생에 대한 검토는 온도균열지수에 의해서 평가하는 것이 일반적이다. 다음 중 철근이 배치된 일반적인 구조물에서의 표준적인 온도균열지수가 [1.2 이상~1.5 미만]으로 규정하는 경우에 해당하는 것은?
- 유해한 균열이 발생한 경우
- 유해한 균열발생을 제한할 경우
- 균열발생을 제한할 경우
- 균열발생을 방지하여야 할 경우
정답과 해설 보기
정답 ③ · 철근이 배치된 일반 구조물에서 표준 온도균열지수 구간이 어느 균열 관리 등급에 해당하는지를 묻는 문제이다. 콘크리트 표준시방서의 온도균열지수 기준에 따르면 철근 배치 구조물에서 균열 발생을 제한할 경우의 표준 온도균열지수는 1.2 이상 1.5 미만으로 규정된다.
철근 배치 구조물에서 온도균열지수 1.2~1.5 미만은 균열 발생을 제한하는 경우의 표준이다.
다음은 매스 콘크리트의 온도균열제어에 대한 설명이다. 옳지 않은 것은?
- 외부구속을 많이 받는 벽체구조물에는 균열유발줄눈의 설치가 효과적이다.
- 콘크리트의 타설온도를 낮추는 부재 내ㆍ외부의 온도차가 최고온도를 줄여주므로 온도균열을 제어하는데 효과가 있다.
- 파이프쿨링에서 파이프 주변의 콘크리트 온도와 통수온도와의 차는 25℃ 이상으로 하는 것이 효과적이다.
- 온도철근의 배근량을 증가시키면 온도균열폭이 감소된다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 매스 콘크리트의 온도균열 제어 대책 중 옳지 않은 것을 고르는 문제이다. 파이프쿨링에서 파이프 주변 콘크리트 온도와 통수온도의 차이가 너무 크면 파이프 주변에 온도응력에 의한 균열이 발생할 수 있으므로, 그 차이는 25℃ 이내로 제한하는 것이 원칙이다.
파이프쿨링 시 통수온도와 콘크리트 온도 차이는 열충격 균열을 유발하므로 25℃ 이상으로 하면 안 된다.
자주 묻는 물음
- 매스콘크리트로 다루는 부재 치수는 어떻게 구분하는가?
- 평판구조는 두께 0.8m 이상, 구속된 벽체는 두께 0.5m 이상일 때 매스콘크리트로 다룬다.
- 온도균열지수 1.5 이상과 1.2 이상 1.5 미만은 각각 무엇을 뜻하는가?
- 1.5 이상은 균열 발생을 방지해야 하는 경우의 기준으로 삼고, 1.2 이상 1.5 미만은 철근이 배치된 일반 구조물에서 균열 발생을 제한하는 경우의 표준으로 적용한다.
- 파이프쿨링과 프리웨팅은 온도균열 제어에서 어떻게 구분하는가?
- 파이프쿨링은 수화열을 빼는 직접적인 온도 제어 방법으로 사용하고, 프리웨팅은 골재의 표면건조포화 상태를 조정하는 공정으로 보아 온도균열 방지법으로 분류하지 않는다.
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