[토목구조] 매스콘크리트 온도균열지수 원인 평가 대책

 

콘크리트 중 매트는 두께가 0.8m 이상, 벽체는 0.5m 이상의 경우 보통 매스콘크리트라고 합니다. 이 매스 콘크리트는 시멘트 수화열에 의한 온도응력 및 온도균열에 대해 주의해야하는데요, 이 매스 콘크리트의 온도균열 발생에 대한 검토 및 제어를 하기 위해 온도균열지수로 평가합니다. 온도균열지수 평가 방법과 균열제어 및 대책에 대해 알아보겠습니다. 이 내용은 토목구조기술사 116회에서 나왔고, 시공기술사에도 충분히 나올 수 있습니다. 자료 챙겨가시기 바랍니다.

 

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온도균열지수, 균열제어 문제 해석

매스 콘크리트 온도균열지수 검토에 의한 온도 균열 발생 가능성 평가와 균열 제어 대책에 대해 설명하라는 문제가 토목구조기술사 116회 4교시 1번으로 나왔었습니다. 이는 건축구조기술사, 시공기술사, 품질기술사에도 충분히 출제될 수 있는 문제입니다. 면접에서도 나올 수 있을거 같네요. 출제된 문제는 아래 그림으로 보시겠습니다.
제가 썼던 논술형 문제 풀이 팁을 좀 드리자면, 논술형은 항상 마지막에 풀었습니다. 이유는 계산 문제는 시간이 많이 소요되고 부담이 되서 시간이 얼마 남지 않은 경우, 긴장이 되서 그런지 잘 풀리지 않을 때가 있더라고요. 그래서 논술형 문제는 마지막에 풀이했는데, 바로 넘어가지 않고 그 즉시 생각나는 키워드는 문제지에다 적어놓고 지나갔습니다.

가령 온도균열지수 평가식이나 정의, 대체방안에 관련된 키워드는 적어놓고 지나갔습니다. 키워드만 생각나면 서술로 풀이하는데는 상대적으로 부담이 적었기 때문입니다. 논술형도 시간에 쫓기면 아는것도 못적는 경우가 생기더라고요. 문제보면서 기술사 논술형 풀이 요령에 대해 말씀드렸습니다.

 

 

매스콘크리트, 온도균열지수 문제 풀이

매스콘크리트 온도균열지수를 묻는 문제가 나왔습니다. 문제 풀이 설명을 드리겠습니다

1. 매스콘크리트

개념을 묻는 문제가 논술형으로 나오면, 먼저 개념에 대한 정의를 뚜렷하게 적어주고 가는게 좋습니다. 이 문제의 경우, 매스콘크리트 기준, 매스콘크리트 균열검토 이유, 온도균열지수는 무엇인지 개념을 적어서, 뭔지 잘 안다~ 고 보여주는게 좋습니다.

① 매스 콘크리트 기준

매스콘크리트로 다루어야 하는 콘크리트는 부재별 치수로 일반적으로 구분한다. 매트의 경우 두께 0.8m 이상, 하단이 구속된 벽체의 경우 두께 0.5m 이상을 매스콘크리트로 본다

② 매스 콘크리트 균열 검토하는 이유, 목적

시멘트의 수화열이 축적되어 콘크리트 부재 내에 내부온도가 상승한다. 이때 콘크리트 부재 내의 온도와 부재 표면의 온도차에 의해 온도응력이 유별되고 이는 균열을 일으킨다. 온도응력 및 균열은 시멘트가 경화되면서 수화열에 의한 발열과정에서도 생기지만, 타설 후 1~3일 경과 후 냉각하는 과정에서도 발생할 수 있다

③ 매스 콘크리트 온도균열 발생 검토 방법

매스 콘크리트의 온도균열 발생 검토는 온도균열지수에 의한 평가를 기본으로 한다. 온도균열지수는 콘크리트 인장강도와 수화열에 의한 온도응력비로 식을 정하고 있다. 온도균열지수 산정값과 기준에서 정하는 제한값을 비교하여 온도균열 발생 평가를 실시한다

2. 온도균열지수 (Icr)

① 온도균열지수 산정식

 

② 온도균열지수 기준

구 분	온도균열지수(Icr)
균열 발생을 방지하여야 할 경우	1.5 이상
균열 발생을 제한할 경우	1.2 이상 1.5 미만
유해한 균열 발생을 제한할 경우	0.7 이상 1.2 미만

 

3. 매스 콘크리트 온도균열 대책방안

① 균열유발줄눈 설치
② 균열제어철근 배근 (수축/온도철근)
③ 콘크리트 배합시, 단위시멘트량 저감
④ 수화열 저감을 위해 저열 시멘트, 저발열 시멘트, 고로 슬래그 시멘트, 플라이 애시 시멘트 사용
⑤ 혼화제는 AE 감수제, AE 제, 고성능 감수제 사용
⑥ 굵은 골재 최대치수는 큰 값을 사용
⑦ 콘크리트 타설 블록분할 및 이음 위치 고려 등...

아래 토목구조기술사 116회 4교시 1번 문제 풀이는 보시죠,

이상으로 매스 콘크리트 균열 평가 및 대책방안에 대해 적어봤습니다. 이 문제는 구조기술사 시공기술사 품질기술사 다 잘 나올 수 있는 문제입니다. 도움되셨기를 바랍니다. 감사합니다

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기술사는 많은 문제를 다루는게 무조건 좋습니다. 프리스트레스트 콘크리트 균열 원인 및 대책도 챙겨가시기 바랍니다
(링크) PSC 프리스트레스트 콘크리트 정착구역 균열 원인 대책