콘크리트 내구성 설계기준, 환경조건/예시, 압축 강도

 

콘크리트 내구성 설계 기준

 

콘크리트 내구성 기준에 대해 최대한 자세히 정리해보려고 합니다. 콘크리트 내구성 기준 적용시 중요하게 판단해야되는 요소는 콘크리트 강도입니다. 내구성 기준 만족을 위해 또 고려해야할 요소들은 최대 물/결합재비, 최소 공기량, 염소이온량, 철근 피복두께, 허용균열폭 등이 있죠. 이에 대해 상세히 다뤄보고자 합니다, 끝까지 보고 챙겨가시기 바랍니다.

 

 

1. 콘크리트 내구성 목적

콘크리트 내구성의 목적은 구조물 사용기간 동안 받는 화학적, 물리적 작용에 저항할 수 있는 내구성을 지니는 것인데요, 외기에 노출은 탄산화, 황산염, 염화물, 동결융해 등으로 인해 구조물 내구수명을 단축시킬 수 있어서 입니다. 이에 구조물은 내구수명 이상으로 목표하는 내구성능을 지켜야하는 것이죠

 

2. 콘크리트 내구성을 위한 기본적 요소

1) 콘크리트 물/결합재비

물/결합재비는 60% 이하이어야 한다. 또한, 단위수량은 185 kg/m3을 초과하지 않아야 한다
→ 큰 배합비는 내구성 저하에 요인이 되기 때문이다

2) 공기연행 콘크리트

콘크리트는 공기 연행 콘크리트를 적용한다. 동결융해을 받을 경우, 연행된 공기포로 팽창압을 완하시킬 수 있기 때문이다

3) 콘크리트 허용균열폭

균열폭은 콘크리트 허용 균열폭을 만족시켜야 한다. 철근 콘크리트 구조물이 노출된 환경에 따라, 철근 또는 긴장재가 들어간 콘크리트 허용균열폭을 정리했다. 두 값 중 큰 값을 허용균열폭으로 규정하고 있다.

특수구조심의? 대상 및 기준 총정리👇

환경 조건	철근	긴장재
건조 환경	Max [ 0.4mm, 0.006 Cc ]	Max [ 0.2mm, 0.005 Cc ]
습윤 환경	Max [ 0.3mm, 0.005 Cc ]	Max [ 0.2mm, 0.004 Cc ]
부식성 환경	Max [ 0.3mm, 0.004 Cc ]	-
고부식성 환경	Max [ 0.3mm, 0.0035 Cc ]	-

여기서, Cc는 최외단 주철근 표면과 콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께이고, 단위는 mm 이다.

 

4) 시공시, 고려사항

설계시 선정한 콘크리트 강도, 철근 피복두께, 콘크리트 배합조건을 잘 지켜야 한다. 또한 타설 후 다지기, 양생에 주의하여 콘크리트 품질에 신경써야 한다

 

 

 

3. 콘크리트 노출 조건, 노출 예시, 노출등급, 내구성 기준압축강도

아래 표에서 정리된 콘크리트 노출 조건, 예시, 등급을 잘 확인하고 이에 맞는 내구성 기준압축강도를 적용한다

1) 노출 조건(범주)

① 일반

물리/화학적 작용에 콘크리트 및 철근의 손상 우려가 없다고 판단되는 조건

② 탄산화 EC

외기조건으로 탄산화에 의한 철근 부식이 우려되는 조건

③ 해양환경, 제설염 등의 염화물 ES

염화물 등에 대한 노출로 철근 부식에 우려되는 조건

④ 동결융해 EF

제빙화학제 사용 또는 미사용되며 수분에 접촉 상태로 동결융해가 반복 환경에 노출되는 조건

⑤ 환산염 EA

수용성 황산염이온을 유해한 정도로 포함하는 물 또는 흙에 접촉하는 조건

콘크리트 내구성 기준 미국 기준 비교(KDS 14vs ACI 318)👇

2) 노출 예시

① 일반 E0

공기 중 습도가 매우 낮은 건물 내부의 콘크리트

② 탄산화 EC

비를 맞더라도 표면에 방수처리가 된 경우 EC3으로 간주할 수 있다

③ 염화물 ES

해양 환경에 노출된 콘크리트 구조물은 해안가로부터 거리에 따른 비래염분량에 차이가 있다. 측정결과 등으로 한계 영향 거리를 정하여 판단하는 것이 바람직하다. 일반적으로 비래 염분의 양에 따라 해안선으로 부터 대략적으로 100~250m 를 한계 영향 거리로 볼 수 있으나, 이 이상 떨어져 있더라도 삼면이 해풍을 받는 지역은
영향 이내로 보는 것이 타당하다.

④ 동결융해 EF

제빙화학제의 노출 범위는 차도로부터 수평방향 10m, 수직방향 5m 이내에 있는 콘크리트 노출면은 제빙화학제 노출에 직접적이라고 간주한다. 또한 도로로부터 배출되는 물에 노출되기 쉬운 신축이음 아래에 있는 교각 상부도 제빙화학제에 노출되는 것으로 간주한다

⑤ 황산염 EA

수용성 황산염은 황산염 이온 농도, 토양내 수용성 황산염 이온 농도에 따라 세가지의 노출등급을 분류하고 있다

심부굴착? 굴토심의 필수! 기준, 대상, 방법까지 총정리👇

콘크리트 내구성 기준 강도

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이상으로 콘크리트 내구성 기준에 대해 알아봤습니다
도움되셨기를 바랍니다. 감사합니다

 

콘크리트 내구성 조건인 철근 피복도 아래 링크로 챙겨가세요!

 철근 콘크리트 최소 피복두께 (일반, 프리스트레스)