개념 한 쪽
거푸집과 동바리 설계에서는 콘크리트의 무게와 타설·다짐 과정에서 발생하는 각종 하중을 정확히 산정하는 것이 중요하다. 타설 시기와 다짐 방법, 재료 계량 허용오차, 염소이온 제한 등 품질과 내구성에 직결되는 규정을 숙지해야 한다.
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출제기준 단원 「거푸집 및 동바리」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 비비기 시간 규정 판별 | 1 | 규정된 최소 혼합 시간 준수 여부를 가려내기 |
| 진동기 사용 유의사항 판별 | 1 | 내부·외부 진동기 사용 시기와 방법의 옳고 그름을 판단하기 |
| 타설 시간 한도 계산 및 적용 | 1 | 외기온도 기준에 따른 비비기~타설 완료 시간 한도를 적용하기 |
거푸집·동바리의 구조계산에서 가장 기본이 되는 고정하중은 콘크리트의 단위중량을 기준으로 산정한다. 일반적으로 철근이 포함된 콘크리트의 단위중량은 24 kN/m³로 본다. 20 kN/m³는 경량 콘크리트에 가까운 값이므로 일반 구조물 거푸집 설계에서 과소평가된 값이다.
거푸집 자체 무게와 작업자 및 장비로 인한 활하중도 설계에 포함한다. 거푸집 자체 중량은 설계 지침에 따라 산정하며, 작업자 하중은 보통 2.5 kN/m² 이상을 고려한다. 동바리의 설계 시에는 수평하중의 적용 기준으로 고정하중의 일정 비율 또는 정액 하중을 채택하는데, 동바리 수평하중은 고정하중의 2% 또는 1.5 kN/m 중 큰 값을 적용하는 방식이 있다.
벽체 거푸집의 경우 타설 시 발생하는 수평 압력을 고려하여 수평하중이 더 크게 작용하므로, 벽체 거푸집의 수평하중 기준은 약 7.5 kN/m² 수준으로 본다. 이 수치는 단순한 고정하중 비율보다 타설 압력을 반영한 값이라는 점을 유의한다.
콘크리트의 타설 관리에서는 비비기(혼합)에서 타설 완료까지의 시간과 온도 관리가 중요하다. 외기온도를 기준으로 25℃ 이상일 때는 비비기부터 타설 완료까지의 허용 시간을 짧게, 25℃ 미만일 때는 더 길게 허용하는 규정을 적용한다. 또한 콘크리트 타설 후 다짐은 내부 진동기를 주로 사용하고, 거푸집 외측 진동기는 타설 직후에 사용하는 것이 효과적이라는 점을 기억한다.
콘크리트의 품질과 내구성 확보를 위해 굳지 않은 콘크리트 내 전 염소이온량은 일반 환경에서 0.30 kg/m³ 이하로 제한한다. 재료 계량의 허용오차는 품질 확보 차원에서 엄격히 관리해야 하며, 물과 시멘트 등 주요 재료의 계량 오차 기준이 더 엄격하게 적용된다는 점을 원칙으로 설명한다.
예 1 — 비비기 시간 관련 판정 사례 설명한다. 문제: 규정에서 정한 최소 혼합 시간을 지키지 않는 설명이 섞여 있는 선택지가 있다면 이를 어떻게 판정하나. 풀이: 콘크리트 혼합은 규정된 최소 혼합 시간을 반드시 지켜야 한다는 원리가 핵심이다. 따라서 '정해진 시간 이상 계속해서는 안 된다'는 식의 서술은 혼합을 충분히 해야 품질이 확보된다는 원리와 반대되므로 오답으로 판정한다.
예 2 — 한중 콘크리트 온도 강하 계산 사례 설명한다. 문제: 비빈 후 초기 온도 15℃, 주위 기온 −6℃, 경과시간 2시간일 때 타설 완료 시 온도를 묻는 계산형 문제를 어떻게 푸나. 풀이: 초기 온도와 주위 기온의 차이를 구하고 온도 강하 계수를 적용하여 강하량을 계산한 뒤 초기 온도에서 강하량을 빼는 순서로 풀이한다. 예시 자료에서는 온도차 21℃에 계수를 적용하여 강하량 약 6.3℃를 얻고, 최종 온도는 15 − 6.3 = 8.7℃로 구해진다.
콘크리트 비비기에 관한 설명 중 잘못된 것은?
정답 ③ · 콘크리트의 비비기 시 미리 정해둔 시간 이상을 비벼야 좋은 품질의 콘크리트가 얻어지며, 규정된 비비기 시간을 채우지 못하면 재료가 고르게 섞이지 않아 강도 저하 및 품질 불량이 발생할 수 있습니다. 비비기 시간은 믹서의 형식, 용량, 콘크리트의 종류에 따라 최소 시간이 규정되어 있어 반드시 이상을 비벼야 하므로, '비비기 시간 이상 계속해서는 안된다'는 설명은 명백히 틀린 내용입니다.
콘크리트는 규정된 최소 비비기 시간 이상을 반드시 지켜야 재료가 균일하게 혼합되어 강도를 확보하므로, 이상 계속 금지 설명이 오답이다.
콘크리트 다지기는 주로 진동기(Vibrator)를 사용한다. 다음 중 진동기 사용 시 유의 사항이 아닌 것은?
정답 ③ · 내부 진동기(이너 바이브레이터)를 사용할 때는 수직으로 규정 간격마다 꽂아 넣고, 횡방향으로 끌면서 이동시키면 그 주변에 공극이나 재료분리가 발생할 수 있으므로 금해야 합니다. 또한 콘크리트 타설 직후 진동을 가하는 것이 원칙이며, 작업 중단 시간을 대비해 예비 진동기를 준비하는 것은 당연한 유의사항입니다.
거푸집 외측 진동기는 콘크리트 타설 직후에 사용하는 것이 효과적이므로 치운 직후 사용 금지 설명은 틀렸다.
일반콘크리트 비비기로부터 타설이 끝날 때까지의 시간 한도를 옳게 설명한 것은?
정답 ③ · 문제는 비비기 완료부터 타설 종료까지 허용 시간을 외기온도에 따라 묻는 것이다. 규정상 외기가 25℃ 이상이면 짧은 시간 제한인 90분 이내, 25℃ 미만이면 120분 이내로 구분하여 타설해야 한다.
콘크리트 타설 한도는 외기온도 25℃ 이상일 때 90분, 미만일 때 120분이다.
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