콘크리트 타설과 다짐 과정에서는 재료의 분리, 계량과 비비기, 거푸집 해체 기준 등 품질에 직결되는 여러 관리사항이 발생한다. 이음과 연결 부위의 시공에서는 적절한 다짐, 낙하 높이 제한, 계량 허용오차, 거푸집 해체 기준을 준수하여 재료분리와 강도 저하를 방지해야 한다.
재료분리(분리)는 굳지 않은 콘크리트에서 굵은 골재가 가라앉고 물이 위로 뜨는 현상으로 정의한다. 분리는 굵은 골재 치수 과다, 과다한 낙하 높이, 과다한 단위수량, 골재의 입도 불량 등으로 유발될 수 있다. 반대로 단위골재량이 줄어들면 시멘트 페이스트 비율이 높아져 점성이 증가하므로 분리를 방지하는 요인이 된다.
콘크리트 다짐은 내부진동기 등으로 공기를 제거하고 밀도를 올려 강도를 확보하는 작업이다. 내부진동기는 수직으로 일정 간격으로 삽입하고 하층과 겹치게(약 0.1m) 진동기를 넣어 층간 접합을 좋게 해야 한다. 진동기로 콘크리트를 강제 이동시키는 행위는 균일한 다짐을 방해하므로 금지한다. 거푸집 외측을 두드려 진동을 전달하는 보조 방법은 모서리나 가장자리 다짐을 보완하는 수단으로 금지 항목에서 제외한다.
원심력 다짐은 회전력으로 콘크리트 내부의 공기를 배출하고 입자를 치밀하게 하여 수밀성과 압축강도를 증가시키는 특징을 가진다. 원심력 다짐 시 여분의 물이 배출되어 유효적인 물-시멘트비를 낮출 수 있으며, 원심력에 의해 재료 분리가 발생할 가능성이 있으므로 관리를 해야 한다.
콘크리트 계량 및 비비기에서 강제식 믹서는 교반 효율이 높아 재료투입 후 표준 혼합시간을 1분 이상으로 규정하여 균일한 배합을 확보한다. 물과 혼화제는 콘크리트 품질에 민감하므로 계량 허용오차를 ±1% 이내로 엄격하게 관리해야 한다.
거푸집 해체 기준은 부위별로 달라 기초나 보, 기둥의 측면에 설치된 거푸집은 설계기준압축강도의 1/3배 이상이면 해체한다. 바닥 등 수직 하중을 지지하는 부분은 더 높은 비율을 요구하므로 부위별 기준을 구분하여 적용해야 한다.
고소 타설 시 콘크리트의 분리를 방지하기 위해 슈트나 펌프 배관의 배출구와 타설면까지의 낙하 높이는 원칙적으로 1.5m 이하로 제한한다. 이 기준을 초과하면 분리 위험이 커지므로 배관을 더 내려 타설하거나 중간에서 분산시키는 조치를 취해야 한다.
예제
문제 지문에 '단위골재량 감소는 재료분리의 원인이다'라는 보기가 있을 경우 단위골재량 감소는 페이스트 비율을 높여 점성을 증가시키므로 분리 방지 요인이라는 점에서 그 보기는 오답으로 판정해야 한다. 또한 '강제식 믹서의 표준 비비기 시간은 1분 30초 이상'이라는 선지는 표준 규정에 어긋나므로 오답으로 처리해야 한다. 고소 타설에서 배관 낙하 높이를 2.0m라고 제시하면 분리 위험을 과소평가한 설명이므로 틀린 답으로 판단해야 한다.
원심력 다짐에 관해 '원심력 다짐은 강도를 감소시킨다'는 설명이 등장하면 원심력 다짐은 밀도를 높여 압축강도를 증가시키는 공법이라는 기본 원리에 비추어 즉시 오답으로 처리해야 한다. 거푸집 측면 해체 기준을 절대값(예: 5MPa)으로만 묻는 선지가 나오면 시방서 기준이 비율(설계기준압축강도의 1/3)임을 떠올려 정답을 찾는다.
대표 기출 3문항
콘크리트 치기에 있어서 유의사항과 관계가 먼 것은?
콘크리트치기 도중 블리딩수가 있을 경우 그 물을 제거하고 그 위에 콘크리트를 친다.
콘크리트 치기의 1층 높이는 진동기의 성능을 고려하여 1m 정도로 한다.
2층 이상으로 나누어 콘크리트를 치는 경우 아래층이 굳기 시작하기 전에 윗층의 콘크리트를 친다.
콘크리트의 자유낙하 높이는 가능한 낮게 하며 수직으로 떨어 뜨린다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 콘크리트 타설 시 1층의 높이는 보통 40~50cm 정도로 하는 것이 원칙이며, 진동기의 헤드 길이 등을 고려하더라도 1m 정도로 타설하는 것은 너무 높아 골재의 재료분리가 발생할 우려가 큽니다. 따라서 1층 높이를 1m 정도로 한다는 보기 2번이 콘크리트 치기 유의사항과 가장 거리가 멉니다.
콘크리트 타설 시 1층 높이는 재료분리 방지를 위해 40~50cm로 제한하며 1m는 과다하다.
굳지 않은 콘크리트에서 재료분리가 일어나는 원인으로 볼 수 없는 것은?
입자가 거친 잔 골재를 사용한 경우
단위골재량이 너무 적은 경우
단위수량이 너무 많은 경우
굵은 골재의 최대치수가 지나치게 큰 경우
정답과 해설 보기
정답 ② · 굳지 않은 콘크리트의 재료분리(세그리게이션)는 무거운 굵은골재가 가라앉고 물이 위로 떠오르는 현상 등을 말합니다. 이를 유발하는 원인으로는 굵은골재의 최대치수가 너무 크거나, 단위수량이 너무 많은 경우, 입도가 나쁜 골재 사용 등이 있습니다.
단위골재량이 적으면 시멘트 페이스트가 풍부해져 점도가 높아지므로 재료분리 원인이 아닙니다.
콘크리트 다지기에 대한 설명으로 잘못된 것은?
내부진동기는 연직방향으로 일정한 간격으로 찔러 넣는다.
내부진동기는 콘크리트를 횡방향으로 이동시킬 목적으로 사용해서는 안된다.
콘크리트를 타설한 직후에는 절대 거푸집의 외측에 충격을 주어서는 안된다.
내부진동기를 하층의 콘크리트 속으로 0.1m정도 찔러 넣는다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문제는 콘크리트 다지기 시 옳지 않은 설명을 찾는 것이다. 내부진동기는 보통 연직으로 일정 간격으로 삽입하여 다짐하고 횡방향으로 이동시키는 용도로 사용하면 안되며 하층 콘크리트 속으로 적절한 깊이(약 0.1m 정도)를 찔러 넣어야 한다는 설명들은 모두 타당하다.