수리구조물내구연한증대를위한콘크리트품질관리지침개발에관한연구 (Ⅰ) ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Development of Concrete-Quality-Control Guide Line for Durability Enhancement of hydraulic structures ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ 2004. 12 농림부농업기반공사
제출문 농림부장관귀하 본보고서를 수리구조물내구연한증대를위한콘크리트품질관리지침개발에관한연구 의제 1 차년도보고서로제출합니다. 2004 년 12 월일 연구 기관명 : 농업기반공사농어촌연구원 책임 연구원 : 박 광 수 연 구 원 : 조 영 권 연 구 원 : 신 수 균 연 구 원 : 김 관 호 연 구 원 : 김 명 원 공동 연구자 : ( 사 ) 한국농공학회 책임 연구원 : 성 찬 용 연 구 원 : 이 정 재 연 구 원 : 이 상 호 연 구 원 : 원 종 필 연 구 원 : 김 한 중 연 구 원 : 윤 성 수 연 구 원 : 김 영 익 연 구 원 : 박 찬 기
요약문 - i -
요약문 1. 연구과제명 : 수리구조물내구연한증대를위한콘크리트품질관리지침개발에관한연구 2. 연구기간 : 0 4 년 1 월 ~0 6 년 1 2 월 ( 총 3 년중 1 차년도 ) 3. 연구의필요성및목적 3. 1 연구의배경및필요성 농업기반정비사업의품질관리특징은건설기술관리법의조건과상이함 이에대한기준부재로품질확인불가또는품질변동폭과다 -중앙정부차원에서설정한품질관리기준부재 -지방정부마다서로다른품질관리기준적용 품질확인에필요한최소한의기간 (28일) 보다단기간에공사완료 사업별 1 일공사물량의큰차이로획일적인품질시험빈도기준적용곤란 소형시설물을단기간 ( 초봄, 동절기 ) 내광역에설치하여품질변동폭과다 사용중구조물수명을단축시키는물과항상접촉 - ii -
3. 2 연구의목적 농업기반정비사업의특성을감안한품질관리기준정립 - 콘크리트조기품질판정기술개발 - 사업별콘크리트 1일타설량및설계시시험빈도기준정립 - 현장여건에적합한콘크리트품질관리기준및품질관리비적정산정 농업기반정비사업품질확보및구조물의내구연한증대 - 여건이열악한공사에적합한현장품질관리지침개발 - 콘크리트구조물사용수명연장으로국고절감 장기적인개보수비용획기적절감 잦은콘크리트폐기물발생으로인한농경지훼손방지 환경피해방지, 농업경쟁력강화 - iii -
4. 연구내용및범위 품질관리현장적용지침개발과업의기준산출들은상당부분이현장실 사를통하여이루어져야하고동일한시기에전국에서동시에시행되는경우가 대부분이기때문에조사분석및품질관리기준정립에많은연구인력을전국적으 로동시에투입할수있는연구기관선정시행 구 분 목표내용및범위 품질관리현장적용지침개발 (1) 사업별 1일평균콘크리트타설량정립 계절별, 호칭강도별콘크리트의조기 (7일) 품질판정 1 기준개발차 동절기콘크리트공사의보온양생기준 ( 비용포함 ) 년정립 사업별품질 ( 치수, 표면거칠기 ) 변동폭기준정립도 사업별구조물품질검사기준정립 사업별 1 회당품질시험기준물량 사업별품질시험비및품질관리비산출기준 품질관리현장적용지침개발 (2) 사업별 1일평균콘크리트타설량정립 계절별, 호칭강도별콘크리트의조기 (7일) 품질판정 2 기준개발차 동절기콘크리트공사의보온양생기준 ( 비용포함 ) 년정립 사업별품질 ( 치수, 표면거칠기 ) 변동폭기준정립도 사업별구조물품질검사기준정립 사업별 1 회당품질시험기준물량 사업별품질시험비및품질관리비산출기준 품질관리현장적용지침개발 (3) 사업별 1일평균콘크리트타설량정립 계절별, 호칭강도별콘크리트의조기 (7일) 품질판정기준개발 동절기콘크리트공사의보온양생기준 ( 비용포함 ) 정립 사업별품질 ( 치수, 표면거칠기 ) 변동폭기준정립 사업별구조물품질검사기준정립 3 사업별 1 회당품질시험기준물량차 사업별품질시험비및품질관리비산출기준년도 기준정립 사업별수리구조물의품질관리실태조사분석 (1) - 사업별 1 일평균공사량 ( 콘크리트타설량등 ) - 사업별구조물품질 ( 치수, 표면거칠기, 급류부상태등 ) - 사업별구조물콘크리트의실공사기간및시기 - 사업별공사현장에서의품질관리실태와문제점 - 사업별설계단계에서의품질관리실태와문제점 사업별수리구조물의품질관리실태조사분석 (2) - 사업별 1 일평균공사량 ( 콘크리트타설량등 ) - 사업별구조물품질 ( 치수, 표면거칠기, 급류부상태등 ) - 사업별구조물콘크리트의실공사기간및시기 - 사업별공사현장에서의품질관리실태와문제점 - 사업별설계단계에서의품질관리실태와문제점 사업별수리구조물의품질관리실태조사분석 (3) - 사업별 1 일평균공사량 ( 콘크리트타설량등 ) - 사업별구조물품질 ( 치수, 표면거칠기, 급류부상태등 ) - 사업별구조물콘크리트의실공사기간및시기 - 사업별공사현장에서의품질관리실태와문제점 - 사업별설계단계에서의품질관리실태와문제점 품질관리기준정립 - 사업별 1 일평균콘크리트타설량 - 동절기콘크리트공사의보온양생기준 - 사업별품질 ( 치수, 표면거칠기, 급류부상태 ) 변동폭 - 사업별구조물품질검사기준 - 사업별 1 회당품질시험기준 - 사업별품질시험비및품질관리비산출기준 콘크리트구조물조기품질판정기술 - 계절별, 호칭강도별콘크리트의조기 (7 일 ) 품질판정 - iv -
공동연구기관시행자체시행 품질관리현장적용지침개발조기품질판정기술개발 사업별품질관리실태조사전국레미콘자료조사 설계실태조사시공품질관리실태조사 - 품질시험비 - 품질관리비 - 품질시험물량 - 1 일타설량 - 보온양생실태 ( 기간, 방법, 비용 ) - 공사기간, 시기 ( 동, 하절기 ) - 품질관리여건등 - 구조물품질변동폭 ( 치수, 거칠기, 급류부상태, 시공이음 ) - 사업별설계 시공품질관리실태 ( 관기초, 슬럼프 ) 계절별 ( 혼화재별 ), 호칭강도별조사 ( 배합설계표자료 ) f n =21~40MPa 자료분석 실내시험 분석 f 28 f 7 상관성분석 사업별 1 일평균콘크리트타설량 사업별설계단계에서품질시험빈도 동절기콘크리트공사의보온양생기준 사업별품질 ( 치수, 표면거칠기, 급류부상태 ) 변동폭 사업별구조물품질검사기준 사업별품질시험비및품질관리비산출기준 계절별, 호칭강도별조기품질판정기준 ( 받아들이기품질기준 ) 현장콘크리트품질관리기준정립콘크리트조기품질판정기술개발 5. 연구결과 1) 콘크리트의 1 회시험에대한콘크리트타설량의기준은사업별로기준 - v -
을정립되어야하며평균값을적용할경우 34 ~ 83m3정도의값을갖는다. 그러나사업의특성이따라공사시기가다르고, 1회타설되는량이다르므로이에따른확률적분포를고려한분석이필요하다. 콘크리트품질관리 1회시험에대한콘크리트의물량을여러가지가정을통해제안하면, 소규모타설의일정량을제외하고, 타설시모두시험하는방법, 일별로연속된타설을하나의타설로가정하여기준을정립하는방법, 콘크리트의시공이있을때마다자체시험을하고, 외부기관에는현행규정에의해품질시험을실시하는방법등이있다. 2) 1일콘크리트타설량은사업의성격을보여주며, 주로중소규모의사업과대규모사업에따라달라지고, 또한시공되는구조물의특성에따라서도변함을알수있었다. 그러나도단위로구분한지역적인특성은자료수의제한을감안한다면큰변화를찾기어렵다. 이것은그지역에조사된사업에더큰영향을받고있음을알수있다. 3) 공사시기는사업별로각각다르게나타나고있었다. 콘크리트타설기간은동절기가많이포함하고있음을알수있어, 동절기공사에대한적절한보완방법들이제시되어야한다. 또한수리시설개보수사업등은조사된자료에서명확하게공사시기가구분되고있음을알수있었다. 따라서콘크리트공사가집중적으로일어나는시기에품질도집중적으로해야함을보이고있다. 4) 품질관리의주요조사항목인시공이음, 표면마무리, 균열, 부재치수는비교적좋은품질을보이고있으며, 조사자의판단에의하면대부분양호함을보였다. 그러나몇몇지점의경우현격한문제점이들어나는경우도있어이를종합적으로판단할수있는방안이서둘러제시되어야할필요성이있다. 5) 사업별현장의품질관리의문제점과설계단계단계의문제점은조사의정확한방법에따른고찰이있어야한다. 사업별현장의품질관리의문제점과설계단계단계의문제점은주로시공되는시기가제한이되어있음에근거를둠으로사업별로설계과시공현장관리에대한조사자료로충분히보충할필요성이있고, 그에따라정규화된지표를설정하여자료를조사분석이이루어져야한다. 6) 설계시구조물의설계기준강도에적합한배합설계검토를통하여품질 - vi -
관리가시행되도록하는데, 설계단계에서부터농업생산기반시설물의현장타설에대한특성을이해하고시공과정에서필요한품질시험계획을설계에서반영하도록하고이시험비용산정방법으로통해서소규모이지만충분히시험이필요하다고인정되는수준의공사물량에대해서품질시험이이루어지도록하여야할것이다. 7) 조기재령품질판정기준에관한소요강도추정모델식을 f7=α β fck 으로제안하였으며, 변수 α,β는레미콘제조사의실적데이터나공사전실측테이터에의해정하는것을원칙으로하였다. 8) 재령28일출하강도에대한 7일강도발현율 (β) 은계절별및 w/c비별로데이터수집자료가다소부족하였으나 28일강도에대한 7일강도발현율이 w/c비가낮을수록강도가높게발현된다는기존문헌에서보고된것과일치되며, 그값이 0.66 이상이됨을알수있었고, 변수 α,β 값은레미콘제조사별, 호칭강도별로그값이차이가있었다. 따라서전국레미콘공장에서사용하고있는배합비를조사하여계절별, 호칭강도별변수 α,β를분석하고자하였으며, 1 차년도에는동절기호칭강도별레미콘의대표배합비를대상으로레미콘호칭강도 24, 27, 30MPa을실험배합으로선정하였고현재실내시험중에있으며, 이자료는호칭강도별동절기배합의변수 α,β 분석시기초자료로활용될것이다. 9) 빨라지는건설공기로부터도출된경제적이득은다양한재령에서현장콘크리트강도를예측하기위한요구와기술개발을이끌어왔다. 특히조기재령에서정확한예측기술은동바리와거푸집제거조건을계획하고, 신뢰할만한조기재령편차를예측하고, 조기재령에서부적당한강도정보로인한건설공사동안대규모파괴를막는데중요하다. 조기재령에서정확한예측기술과온도의영향을결합시킨적산온도개념에대한몇몇가지시도들은콘크리트강도를재령과, 양생시의온도와관련시켜수행중이다. 6. 기대효과및활용방안 - vii -
1 ) 기대효과 (1) 기술적 측면 소규모 콘크리트 구조물 조기 품질판정기술개발로 현장품질관리 획기적 개선 농업생산기반정비사업 사업별 콘크리트 일타설량 기준정립으로 구 조물 품질향상 현장여건에 적합한 품질관리기준 및 품질관리비 적정산정으로 현 장품질관리 극대화 (2) 경제적측면 여건이열악한공사에적합한현장품질관리지침개발로콘크리트구조물사용수명연장으로국고절감 (3) 사회적측면 잦은콘크리트폐기물발생으로인한농경지훼손및환경피해방지 농업경쟁력강화 2 ) 활용방안 (1) 농업생산기반정비사업계획설계기준중품질관리편으로활용 (2) 현장콘크리트품질관리지침으로제작활용 (3) 농업토목콘크리트전문시방서로작성추진 - viii -
SUM M ARY - ix -
SUM M ARY 1. Subjec t Development of Concrete-Quality-Control Guide Line for Durabili ty Enhancement of hydraulic structures 2. P er i o d s o f Stud y 2004. 1-2006.12 3. Nec es s i ti es a n d Objec ti v es o f th e Stud y 3. 1 Nec es s i ti es o f th e Stud y The concrete quality control in Agricultural Infrastructure Dev elo pment & Impro v em en t Pro ject d if f ered significantly fo rm tha t in the co nstructiv e engineering Mana gem en t Act. In the majority of case, the construction of hydraulic structures are f inish ed at early age wh en th e stren gth o f con crete is con siderably lower th en its 2 8 d ays strength. In the construction of hydraulic structures, as samples for strength tests of 1-day concrete work differed significantly the K CI co de, which req uire tha t sam ples f or stren gth tests o f each clas s o f con crete sh all be taken no t les s th an on ce a da y n or less then once for each 150m3, the KCI code is not applicable to th e co ns truction o f hy draulic s tructures. As the construction of agricultural irrigation and drainage pro ject is co ncentrated o n o f f-f arming seaso n and scattered in wider area, variation of quality of structures is big. Due to th at reaso n, h azardo us substance is pa ssing rather freely through the voids causing occur of crack and accordingly lifetim e of s tructures is getting s ho rten ed. - xi -
3. 2 Objec ti v es o f th e Stud y Th e o bjectives of th e stud y is to reduce lo ng-term reha bilitation cost by increasing a life time of structures and prevent damages of f armla nd and po llutio n of env iron ment crea ted by f requen t dispo sal of con crete wa ste through m ake a thesis f o r quality co ntro l stand ard on followings; Exam in e a guid eline o f con crete quality con tro l in co ns truction o f Agricultural In fra structure Develo pment & Impro vement Project. Exam in e ev aluatio n metho d f o r con crete quality ( stren gth) at 7 da y wh en th e stren gth o f con crete is con siderably lower th en its 2 8 d ays strength. 4. C o n ten ts o f th e Stud y 4. 1 D ev el o p m en t o f a p r a c ti c a l G ui d e L i n e f o r c o n c r ete q ua l i ty c o n tr o l i n Fi el d s Investigate construction joint and surface finishing and cracks of irrigation structures, but also verify dimension of sections with drafts. Analyze 1-day concrete work in field and real period analysis of construction by group of sites and structure types. P ropo se a rea l 1 -da y co ncrete work in fields v ia a q ua lity control stage and quality control during design and construction. Propose guide line for concrete quality control. - xii -
4. 2 D ev el o p m en t o f ev a l ua ti o n c r i ter i a f o r c o n c r ete q ua l i ty ( s tr en g th ) a t ea r l y a g e Inv es tigate th e relation sh ip between the 7 and 2 8 d ay compressive strength. Pro po se th e 7 da y s trength to o btain so me a ssurance th at th e 28 day strength of concrete will be satisfactory P ropo se th e co ncrete q ua lity co ntro l o f co ld wea th er by maturity concept 5. C o n c l us i o n o f th e Stud y 5. 1. D ev el o p m en t o f a p r a c ti c a l G ui d e L i n e f o r c o n c r ete q ua l i ty c o n tr o l i n Fi el d s 1) 1 -da y co ncrete wo rk q ua ntity f o r s trength tests o f each clas s of con crete is taken to lie between 34 m3 and 8 3m3 2) Ho wever, 1 -day co ncrete work q ua ntity an d the co ns truction seaso ns a re diff eren t accord in g as a cha racteristic fo r th e construction of agricultural irrigation and drainage project. in order to determine 1-day concrete work quantity for strength tests, it is necess ary to a pply statis tical metho ds o f ana lysis co ns id ered fo r p ro babi li ty di stri butio n. 3) The construction seasons of Agricultural Infrastructure Development & Improvement Project showed significantly difference according to project. - xiii -
5. 2 D ev el o p m en t o f ev a l ua ti o n c r i ter i a f o r c o n c r ete q ua l i ty ( s tr en g th ) a t ea r l y a g e 1 ) The mo del o f req uire strength prediction f o r co ncrete a t early age can be constructed as follows: f7=α β f ck in which factor α is the ra tio o f th e av erage strength of stand ard cylinders to specif ied s trength (f ck ) ; factor β is the ratio of the 28 day to 7 day strength(f 7 ). Factorα and β, which are estimated empirically can be ev alua ted us in g da ta f ro m c yli nd er tes t th at th e ready -m ixed concrete supplier carried out. 2) The ratios of 7-day to 28-day strength that are complied from tests o f con crete cy lin der in read y m ixed co ncrete pla nts h av e a ratio of at least 0.66. In other words, the 7-day strength is equal to not less th an 2/3 of the required 28-day strength. The early strength gain increa sed with decreas e in water/cem en t ratio. 3) For representing mix of ready mixed concrete plants, the labo rato ry inv es tigation of the v ariatio n o f co ncrete with age is being made an experiment 4) Econ om ic gains deriv ed f rom accelerated co ns truction schedules h av e led to the n eed fo r a nd develo pment o f techn iq ues to predict th e in-place stren gth o f con crete at v arious a ges. 5) Accurate prediction techniques, especially at early ages, are important in formulating shoring and formwork removal req ui rem en ts, mak i ng reli able ea rly- ag e def lec tio n p redi cti on s, a nd preventing catas tro ph ic fa ilures durin g co nstructio n due to ina dequate kno wled ge of co ncrete strength a t ea rly a ges. 6) Sev eral attem pts fo r ma turity co ncepts a nd a ccura te prediction tech niq ues at ea rly ages are bein g m ade an experim en t to relate co ncrete s trength to its age a nd to the temperature at which it cures. - xiv -
목 차 - xv -
목 차 요약문 ⅰ 1. 서론 1 1. 1 연구배경및필요성 3 1. 2 연구개발의목적 6 1. 3 연구개발내용및범위 7 1. 4 연구추진방법 9 2. 콘크리트 품질관리 현장적용지침 개발 1 1 2. 1 국내외 관련기술 현황 1 3 2. 2 조사분석 및 기존시방규정 분석 1 3 2. 2. 1 개요 1 3 2. 2. 2 현장콘크리트 품질관리 지침 및 해설 1 4 2. 2. 3 콘크리트 표준시방서 2 9 2. 2. 4 요약 및 결론 3 8 2. 3 콘크리트 1 일 타설량 자료조사 분석 39 2. 3. 1 개요 3 9 2. 3. 2 농업기반정비사업의 사업별 분석 4 4 2. 3. 3 지역별 분석 6 8 2. 3. 4 구조물별 분석 8 5 2. 3. 5 전체 구조물 분석 1 0 7 2. 3. 6 요약 및 결론 1 0 9 2. 4 콘크리트 시공품질 자료조사 분석 1 1 1 2. 4. 1 개요 1 1 1 2. 4. 2 시공이음 1 1 2 2. 4. 3 표면마무리 1 1 5 2. 4. 4 균열 1 1 8 2. 4. 5 단면치수 1 2 0 - xvii -
2. 4. 6 요약 및 결론 1 2 0 2. 5 설계 및 시공단계에서 품질관리 실태 조사 분석 1 2 1 2. 5. 1 개요 1 2 1 2. 5. 2 실공사기간 분석 1 2 1 2. 5. 3 사업별 설계단계에서 품질관리 실태 1 2 5 2. 5. 4 사업별 시공현장에서 품질관리 실태 1 2 5 2. 5. 5 요약 및 결론 1 2 6 3. 레미콘조기품질판정기술개발 1 2 7 3. 1 개요 1 2 9 3. 2 국내외관련기술현황 1 31 3. 3 조기재령 ( 7 일 ) 품질판정기술개발 1 35 3.3.1 f 28 이 f ck 를초과함을보증하는 f 7 결정 1 3 5 3. 3. 2 국내레미콘현장조사분석 1 3 8 3. 3. 3 실내시험및분석 1 4 4 3. 4 적산온도에의한동절기콘크리트품질관리기준개발 1 4 9 3. 4. 1 농업기반정비사업별공사시기 1 4 9 3. 4. 2 국내외관련기술현황 1 5 0 3. 4. 3 농업기반정비사업의동절기품질관리여건 153 3. 4. 4 소요압축강도를얻기위한양생일수와보온대책 1 5 4 3. 4. 5 요약및결론 1 6 1 4. 품질관리 기준정립 1 65 4. 1 서론 1 67 4. 2 사업별 시험비 기준 1 69 4. 3 품질검사 기준 1 7 9 4. 4 보온양생방법 1 8 5 4. 5 설계단계에서 품질관리 실태 및 개선방안 1 8 7 4. 6 시공단계에서 품질관리 실태 및 개선방안 1 9 0 4. 7 레미콘 조기품질판정 기준 1 9 5 4. 8 요약 및 결론 1 9 7 5. 종합결론 2 0 1 - xviii -
6. 기대효과및활용방안 2 0 5 참고문헌 2 0 9 부록 2 1 3 분야별공동연구참여내역 2 8 7 - xix -
표목차 ( 표 2-1) 콘크리트의온도규정 18 ( 표 2-2) 슬럼프의허용차 20 ( 표 2-3) 검사로트및시험횟수 25 ( 표 2-4) 콘크리트마무리상태의검사 26 ( 표 2-5) 콘크리트부재의위치및단면치수의허용차의표준치 27 ( 표 2-6) 콘크리트마무리면의평탄성 27 ( 표 2-7) 피복두께의검사 28 ( 표 2-8) 최소피복두께 (mm) 28 ( 표 2-9) 콘크리트의운반검사 30 ( 표 2-10) 압축강도에의한콘크리트의품질관리 31 ( 표 2-11) 콘크리트의받아들이기품질관리 32 ( 표 2-12) 콘크리트의타설검사 33 ( 표 2-13) 콘크리트의양생검사 34 ( 표 2-14) 콘크리트의표면상태의검사 35 ( 표 2-15) 조사자료구분 39 ( 표 2-16) 사업종류별조사자료 40 ( 표 2-17) 대상지구지구코드 41 ( 표 2-18) 농촌용수사업의기술통계분석결과 44 ( 표 2-19) 농촌용수사업의콘크리트타설량분포 45 ( 표 2-20) 농촌용수사업콘크리트월별타설량 46 ( 표 2-21) 경지정리사업의기술통계분석결과 47 ( 표 2-22) 경지정리사업의콘크리트타설량분포 48 ( 표 2-23) 경지정리사업콘크리트월별타설량 49 ( 표 2-24) 대단위사업의기술통계분석결과 51 ( 표 2-25) 대단위사업콘크리트타설량분포 52 ( 표 2-26) 대단위사업의콘크리트월별타설량 53 ( 표 2-27) 배수개선사업의기술통계분석결과 55 ( 표 2-28) 배수개선사업콘크리트타설량분포 56 ( 표 2-29) 배수개선사업의콘크리트월별타설량 57 ( 표 2-30) 수리시설개보수사업의기술통계분석결과 59 ( 표 2-31) 수리시설개보수사업콘크리트타설량분포 60 ( 표 2-32) 수리시설개보수사업월별타설량 61 - xx -
( 표 2-33) 간척사업의기술통계분석결과 63 ( 표 2-34) 간척사업의콘크리트타설량분포 64 ( 표 2-35) 간척사업의월별타설량분포 65 ( 표 2-36) 농업기반조성사업사업별 1일콘크리트타설량비교 67 ( 표 2-37) 농업기반조성사업사업별 1일콘크리트타설량월별비교 (%) 67 ( 표 2-38) 경기도지역사업의콘크리트타설기술통계분석결과 68 ( 표 2-39) 경기도지역사업의콘크리트타설도수분포 69 ( 표 2-40) 강원도지역사업의콘크리트타설기술통계분석결과 71 ( 표 2-41) 강원도지역사업의콘크리트타설도수분포 71 ( 표 2-42) 충청북도지역사업의콘크리트타설기술통계분석결과 73 ( 표 2-43) 충청북도지역사업의콘크리트타설도수분포 73 ( 표 2-44) 충청남도지역사업의콘크리트타설기술통계분석결과 75 ( 표 2-45) 충청남도지역사업의콘크리트타설도수분포 75 ( 표 2-46) 경상북도지역사업의콘크리트타설기술통계분석결과 77 ( 표 2-47) 경상북도지역사업의콘크리트타설도수분포 77 ( 표 2-48) 경상남도지역사업의콘크리트타설기술통계분석결과 79 ( 표 2-49) 경상남도지역사업의콘크리트타설도수분포 79 ( 표 2-50) 전라북도지역사업의콘크리트타설기술통계분석결과 81 ( 표 2-51) 전라북도지역사업의콘크리트타설도수분포 81 ( 표 2-52) 전라남도지역사업의콘크리트타설기술통계분석결과 83 ( 표 2-53) 전라남도지역사업의콘크리트타설도수분포 83 ( 표 2-54) 여수토방수로구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 85 ( 표 2-55) 복통구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 87 ( 표 2-56) 취수탑구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 89 ( 표 2-57) 보구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 91 ( 표 2-58) 간선구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 92 ( 표 2-59) 지선구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 94 ( 표 2-60) 지거구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 95 ( 표 2-61) 관수로구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 97 ( 표 2-62) 개수로구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 98 ( 표 2-63) 도로구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 100 ( 표 2-64) 교량구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 101 ( 표 2-66) 공작물구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 105 ( 표 2-67) 배수갑문구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 105 ( 표 2-68) 구조물의콘크리트타설량별구조물별타설부위특성 107 ( 표 2-69) 전체구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 107 - xxi -
( 표 2-70) 전체구조물의콘크리트타설도수분포 108 ( 표 2-71) 농업기반정비사업사업별콘크리트타설량 109 ( 표 2-72) 농업기반정비사업지역별콘크리트타설량 109 ( 표 2-73) 농업기반정비사업구조물별콘크리트타설량 110 ( 표 2-74) 농업기반정비사업지역별, 구조물별콘크리트타설량의변동성 110 ( 표 2-75) 시공이음부현장조사표 113 ( 표 2-76) 표면마무리현장조사표 115 ( 표 2-77) 균열현장조사표 118 ( 표 2-78) 단면치수현장조사표 120 ( 표 2-79) 지구별콘크리트품질관리자료 122 ( 표 3-1) 재령7일과 28일강도상관관계 ( 국내외 ) 133 ( 표 3-2) 전국레미콘배합비조사 139 ( 표 3-2) 전국레미콘배합비조사 142 ( 표 3-4) 국내레미콘의계절별호칭강도별변수 α,β 143 ( 표 3-5) 시멘트의물리적성질 145 ( 표 3-6) 잔골재의물리적성질 145 ( 표 3-7) 굵은골재의물리적성질 145 ( 표 3-8) 혼화재의물리적성질 146 ( 표 3-9) 혼화제의물리 화학적성질 146 ( 표 3-10) 콘크리트의배합설계표 147 ( 표 3-11) 콘크리트의배합결과표 148 ( 표 3-12) 호칭강도별, 혼화제별변수 α,β 148 ( 표 3-13) 보온양생종료시구조체의소요압축강도 151 ( 표 3-14) 소요압축강도를얻는최소보온양생일수의표준 151 ( 표 3-15) 부재별평균온도범위체크용구조물별크기 154 ( 표 3-16) 콘크리트의배합설계표 159 ( 표 3-17) 적산온도측정및각재령별공시체제작 159 ( 표 3-18) 공시체제작계획 159 ( 표 3-19) 초기동해방지를위한소요양생일수와적산온도 160 ( 표 3-20) 호칭강도별공시체의센서부착 160 ( 표 4-1) 사업구분별품질관리시험비특성 171 ( 표 4-2) 품질시험항목별설계변경된시험비 173 ( 표 4-3) 각조건에따른 1회시험당콘크리트타설량 174 ( 표 4-4) 조사된시험비자료 175 ( 표 4-5) 시험비 / 공사비 (%) 에대한기술통계분석결과 177 ( 표 4-6) 시험횟수 / 타설량 (%) 에대한기술통계분석결과 177 - xxii -
( 표 4-7) 보온양생종료시구조체의소요압축강도 182 ( 표 4-8) 소요압축강도를얻기위한최소보온양생일수의표준 183 ( 표 4-9) 표면상태검사방법및기준 184 ( 표 4-10) 콘크리트표준시방서에따른품질관리요령 187 ( 표 4-11) 공사설계에적용하고있는콘크리트설계기준강도 191 - xxiii -
그림목차 < 그림 1-1> 농업기반정비사업의품질관리특성 3 < 그림 1-2> 저수지의부속콘크리트시설물별개보수주기 ( 년 ) 5 < 그림 1-3> 용수간지선콘크리트의연평균 LCC( 유지관리비제외 ) 6 < 그림 1-4> 연구시행추진체계 9 < 그림 2-1> 사업지구의코드부여원칙 40 < 그림 2-2> 분석과정흐름도 42 < 그림 2-3> 조사된구조물의분류 43 < 그림 2-4> 농촌용수사업 1일콘크리트타설량도수분포 45 < 그림 2-5> 농촌용수사업타설일수분석 46 < 그림 2-6> 농촌용수사업월별타설일수및타설량분포 46 < 그림 2-7> 경지정리사업 1일콘크리트타설량도수분포 48 < 그림 2-8> 경지정리사업타설일수분석 49 < 그림 2-9> 경지정리사업월별타설일수및타설량분포 50 < 그림 2-10> 대단위사업 1일콘크리트타설량도수분포 52 < 그림 2-11> 대단위타설일수분석 53 < 그림 2-12> 대단위사업월별타설일수및타설량분포 54 < 그림 2-13> 배수개선사업 1일콘크리트타설량도수분포 56 < 그림 2-14> 배수개선타설일수분석 57 < 그림 2-15> 배수개선사업타설일수및타설량분포 58 < 그림 2-16> 수리시설개보수사업 1일콘크리트타설량도수분포 60 < 그림 2-17> 수리시설개보수사업타설일수분석 61 < 그림 2-18> 수리시설개보수사업월별타설일수및타설량분포 62 < 그림 2-19> 간척사업 1일콘크리트타설량도수분포 64 < 그림 2-20> 간척사업타설일수분석 65 < 그림 2-21> 간척사업의월별타설일수및타설량분포 66 < 그림 2-22> 경기도지역사업의콘크리트타설량분포 69 < 그림 2-23> 경기도지역사업의콘크리트타설시공기간 70 < 그림 2-24> 강원도지역사업의콘크리트타설시공기간 72 < 그림 2-25> 충청북도지역사업의콘크리트타설시공기간 74 < 그림 2-26> 충청남도지역사업의콘크리트타설시공기간 76 < 그림 2-27> 경상북도지역사업의콘크리트타설시공기간 78 < 그림 2-28> 경상남도지역사업의콘크리트타설시공기간 80 - xxiv -
< 그림 2-29> 전라북도지역사업의콘크리트타설시공기간 82 < 그림 2-30> 전라남도지역사업의콘크리트타설시공기간 84 < 그림 2-31> 여수토방수로구조물의콘크리트타설분포도 85 < 그림 2-32> 여수토방수로구조물의콘크리트타설누적분포도 86 < 그림 2-33> 복통구조물의콘크리트타설분포도 87 < 그림 2-34> 복통구조물의콘크리트타설누적분포도 88 < 그림 2-35> 취수탑구조물의콘크리트타설분포도 89 < 그림 2-36> 취수탑구조물의콘크리트타설누적분포도 90 < 그림 2-37> 보구조물의콘크리트타설분포도 91 < 그림 2-38> 보구조물의콘크리트타설누적분포도 92 < 그림 2-39> 간선구조물의콘크리트타설분포도 93 < 그림 2-40> 간선구조물의콘크리트타설누적분포도 93 < 그림 2-41> 지선구조물의콘크리트타설분포도 94 < 그림 2-42> 지선구조물의콘크리트타설누적분포도 95 < 그림 2-43> 지거구조물의콘크리트타설분포도 96 < 그림 2-44> 지거구조물의콘크리트타설누적분포도 96 < 그림 2-45> 관수로구조물의콘크리트타설분포도 97 < 그림 2-46> 관수로구조물의콘크리트타설누적분포도 97 < 그림 2-47> 개수로구조물의콘크리트타설분포도 98 < 그림 2-48> 개수로구조물의콘크리트타설누적분포도 99 < 그림 2-49> 도로구조물의콘크리트타설분포도 100 < 그림 2-50> 도로구조물의콘크리트타설누적분포도 101 < 그림 2-51> 교량구조물의콘크리트타설분포도 102 < 그림 2-52> 교량구조물의콘크리트타설누적분포도 102 < 그림 2-53> 양배수장구조물의콘크리트타설분포도 103 < 그림 2-54> 양배수장구조물의콘크리트타설누적분포도 104 < 그림 2-55> 배수갑문구조물의콘크리트타설분포도 106 < 그림 2-56> 배수갑문구조물의콘크리트타설누적분포도 106 < 그림 2-57> 시공이음부조사결과 113 < 그림 2-58> 표면마무리조사결과 116 < 그림 2-59> 균열조사결과 119 < 그림 2-60> 2002년도콘크리트타설일 123 < 그림 2-61> 2003년도콘크리트타설일 123 < 그림 2-62> 2004년도콘크리트타설일 123 < 그림 2-63> 실공사기간의예 : R지구 124 < 그림 2-64> 실공사기간의예 : S지구 124 - xxv -
< 그림 2-65> 실공사기간의예 : U지구 124 < 그림 3-1> 콘크리트품질검사와농업기반시설물품질관리여건 130 < 그림 3-2> 시멘트종류별강도발현 131 < 그림 3-3> 물-시멘트비별재령과강도발현상관성 ( 보통포틀랜드 ) 132 < 그림 3-4> 재령7일강도와 28일강도상관성 135 < 그림 3-5> 사용시멘트현황 138 < 그림 3-6> 혼화재사용현황 139 < 그림 3-7> 레미콘호칭강도별생산현황 140 < 그림 3-8> w/c비현황 141 < 그림 3-9> 호칭강도별단위결합재량 ( kg / m3 ) 142 < 그림 3-10> 농업기반정비사업별구조물타설시기 149 < 그림 3-11> 초기동해방지를위한초기양생 150 < 그림 3-12> w/c별, 소요적산온도 152 < 그림 3-13> 양생온도별소요양생기간 152 < 그림 3-14> 콘크리트온도측정시스템 155 < 그림 3-16> 온도센서부착위치 ( 두꺼운부재 ) 156 < 그림 3-17> 온도센서부착위치 ( 보통부재 ) 157 < 그림 3-18> 온도센서부착위치 ( 얇은부재 ) 158 < 그림 3-19> 실험장치개요도 160 < 그림 4-1> 타설량에따른 1일단위시험물량 167 < 그림 4-2> 공사규모별시험회수의상관성 168 < 그림 4-3> 시험물량과시험비용의상관성 172 < 그림 4-4> 배수개선사업단일시험물량과시험비용의상관성 172 < 그림 4-5> 시험비와공사비의관계 176 < 그림 4-6> 콘크리트량과시험횟수의상관관계 178 < 그림 4-7> 콘크리트수리구조물에서의코어강도분포 192 - xxvi -
사진목차 < 사진 2-1> 양호한시공이음사례 114 < 사진 2-3> 불량한시공이음사례 114 < 사진 2-3> 양호한표면마무리사례 116 < 사진 2-4> 불량한마무리사례 117 < 사진 2-5> 불량한마무리사례 117 < 사진 2-6> 균열이발생한단면 119 - xxvii -
1. 서론 - xxviii -
1. 서론 1. 1 연구배경및필요성 농업기반조성사업용수리구조물은넓은지역에산재된소형구조물이많으며, 주로농한기단기간에시공, 제작되므로공사여건이열악하며, 품질관리측면에서다른대형공사에비해불리한위치에있다. 이런부분은콘크리트구조물의품질관리에있어서도매우중요한데, 시공품질관리가불리한상태의콘크리트와그와더불어사용중물과접하게되면콘크리트구조물의급속한노후화가진행되어, 다른구조물에비해보수주기가짧아지고, 관리비용이증가하게되며, 목적한기간동안주어진기능을성실히수행하기어렵게된다. 현행대부분의농업기반조성사업은건설기술관리법에규정된대형공사, 연중공사및양호한작업여건을기준으로품질관리를시행하고있다. 그러나농업기반조성사업이주로동절기에단기간집중시행및광역산재소규모공사의특징을갖고있어현실적으로이를직접적용하기에는무리가있다. 따라서농업기반조성사업에의해조성되는구조물의경우품질관리기준은현행대형, 연중, 양호한조건에관한각종시방서의포괄된규정을따르기보다는동절기단기공사, 소규모공사, 물과항상접하는특징을포괄하는새로운중앙정부차원의품질관리기준으로재설정되어야할필요가있다. 설계단계시공단계유지관리단계 건기법 ( 대형, 연중, 양호한품질관리 ) 의조건과상이 농한기단기공사 [ 최소품질확인기간보다단기 ] 물과항시접촉 [ 시설물수명단축 ] 사업별 1 일공사물량차이, 소규모 [ 획일적품질관리기준적용곤란 ] 품질관리검증기준적용난해 수명단기화 (18 년 ) 지방정부별상이한기준적용 [ 중앙정부차원기준부재 ] 동절기집중광역산재공사 [ 품질변동폭과다 ] 소규모, 산악및평야부산재로유지관리, 개보수곤란 < 그림 1-1> 농업기반정비사업의품질관리특성 - 3 -
농업기반조성사업에의해시공되는콘크리트구조물의내구연한을길게할경우초기투자비가증가하고, 현행의엄격한기준을유지할경우사업에따른공사비가설계서와실제집행에문제가생기므로보다는보다현실적인상태에맞춘규정이필요하게되고, 이를통해보다품질이우수한, 그리고유지관리를고려할때보다저렴한공사비가부담되게될것이다. 이에현재공사중인사업을대상으로시공자료를조사하고, 분석하여현실에부합되고, 합리적인콘크리트공사의품질관리기준의기초자료를구축함이필요하다. 따라서본연구에서는시공단계에서부터내구적인콘크리트를만들수있도록하기위해콘크리트품질관리현장적용지침개발을제1 세부과제목표로삼았다. 또한, 연구방향은현재시행되고있는농업기반조성사업지구를대상으로전국적인자료를수집을하고, 이자료를분석하여사업별수리구조물의품질관리실태를조사분석하였으며, 이를근거로품질관리기준을설립할수있도록연구사항을제시하고자한다. 한편, 수리구조물은작용하중이작아내하력보다는내구성이결정적으로중요한구조물이며, 파괴시피해가적어구조물의안전관리에대한사회적관심도가낮고, 구조물의개보수경우단면협소, 기계화작업난해, 부재가얇아부분적개보수가어려워구조물전체를헐고재설치형태가많다. 또한설계기준강도를증가시켜도소요피복두께, 시공상필요한최소두께등으로인해단면두께가증대되지않는구조물이다. 일반적으로수리구조물에적용하고있는설계기준강도는구조물종류별로 21~27MPa범위에있다. 이러한콘크리트수리구조물의품질관리여건은소형시설물을농한기 ( 초봄, 동절기 ) 내광역에설치하여품질확인에필요한최소한의기간 (28일) 보다단기간에공사완료되는것이특징이다. 그러므로대형공사, 연중공사, 양호한작업여건에맟춰진건설기술관리법의조건과상이하여이에대한중앙정부차원의기준부재로품질확인이불가한실정에있다. 따라서, 품질확인에필요한최소한의기간인 28일보다단기간에공사가완료되는특징을갖는농업기반조성사업의콘크리트조기품질판정기술개발을제 2 세부과제의목표로삼았다. 이에대한연구방향은농업기반수리구조물현장조사와전국레미콘공장의시방배합자료의조사 실험 분석자료를바탕으로콘크리트수리구조물의 7일재령압축강도에의한콘크리트조기품질판정기술을제시하고자한다. 7일재령압축강도에의한콘크리트조기품질판정기술개발을위해국내외관련문헌의비교검토와, 레미콘의호칭강도별표준양생공시체의 7일강도와 28일강도상관성분석등콘크리트수리구조물의 7일재령압축강도에의한콘크리트조기품질판정기술에대한연구를수행하였다. - 4 -
수리구조물의내구연한실태 < 그림 1-2> 는농업용저수지 204개의수원공부속콘크리트시설물의개보수이력자료를분석한것으로실제농업기반콘크리트수리구조물의개보수가빈번히 ( 평균25년 ) 이루어지고있는실정이다. 즉, 저수지와부속시설물 ( 여수토, 방수로, 취수탑 ) 의목표내구연한이 60 년임을감안할때이를채우지못하고잦은개보수가빈번히이루어지고있는것이다. 한편농업용용수간지선등과같은 3 종시설물의경우 1,2종시설물인수원공시설물에비해품질관리열악으로사용연한이 ( 목표내구연한 40년 ) 수원공보다짧을것으로추정된다.( 약 18년 ) < 그림 1-2 > 저수지의부속콘크리트시설물별개보수주기 ( 년 ) 한편, 농업기반공사관리용수간지선 33,731 km를콘크리트구조물화할경우사용연한이약18년이면연평균 7,398억원 ( 유지관리비제외 ) 에달하는국고개보수비용이소요되고, 연평균 984억원에달하는국토 ( 농경지토양오염포함 ) 환경이훼손되어 (60 년사용의 2.4배 ) 사업시행초기의경제지표 ( 내구연한 40~60 년기준한 B/C, IRR) 가위협받고이에따른농업경쟁력이약화를초래하게된다. 즉, 농업기반정비사업의특성을감안한품질관리기준부재로시설물의수명단기화, 장기적국고투자비용증가, 잦은개보수로인한국토환경훼손및농경지황폐화가가중된다. 따라서, 내구연한증대를위한품질관리지침개발및품질확인에필요한최소한의기간 (28일) 보다단기간에완료되는사업을위해단기간에품질을판정하는기술개발이절박하다. - 5 -
< 그림 1-3> 용수간지선콘크리트의연평균 L C C ( 유지관리비제외 ) 1. 2 연구개발의목적 1. 2. 1 농업기반정비사업의특성을감안한품질관리기준정립 소규모콘크리트공사의조기품질판정기술개발로현장품질관리획기적개선 농업생산기반정비사업사업별콘크리트 1일타설량및설계시시험빈도기준정립으로구조물품질향상 현장여건에적합한콘크리트품질관리기준및품질관리비적정산정으로현장품질관리극대화 1. 2. 2 농업기반정비사업품질확보및구조물의내구연한증대 여건이열악한공사에적합한현장품질관리지침개발로콘크리트구조물사용수명연장으로국고절감 장기적인개보수비용획기적절감 잦은콘크리트폐기물발생으로인한농경지훼손및환경피해방지, 농업경쟁력강화 - 6 -
1. 3 연구개발내용및범위 1. 3. 1 콘크리트품질관리현장적용지침개발연구 콘크리트품질관리현장적용지침개발연구를수행하기위해연구의목표와내용은사업별수리구조물의품질관리실태를조사분석하고, 이자료를이용하여품질관리기준을정립하는부분으로구성된다. 사업별수리구조물의품질관리실태조사분석은다음과같다. 사업별 1일 평균 콘크리트 타설량 자료의 조사분석 사업별 구조물 콘크리트의 실공사기간 및 시기의 조사분석 사업별 구조물의 치수, 표면 거칠기, 균열, 시공이음에 대한 조사분석 사업별 공사현장에서의 품질관리 실태와 문제점에 대한 조사분석 사업별 설계단계에서의 품질관리 실태와 문제점에 대한 조사분석 품질관리기준정립에관한연구내용은다음과같다. 사업별 1일 평균 콘크리트 타설량 동절기 콘크리트 공사의 보온양생 기준 사업별 치수, 표면 거칠기, 균열, 시공이음에 대한 변동 폭 사업별 구조물의 품질관리 기준 사업별 1회당 품질시험 기준물량 사업별 품질관리 시험비 및 품질관리비 산출기준 사업별 설계단계에서의 품질관리실태와 개선방안 사업별 공사현장에서의 품질관리실태와 개선방안 - 7 -
1. 3. 2 콘크리트조기품질판정기술개발연구콘크리트조기품질판정기술개발연구를수행하기위해연구의목표와내용은국내외관련문헌의비교검토와전국레미콘호칭강도별계절별배합을조사분석, 레미콘의호칭강도별표준양생공시체의 7일강도와 28일강도상관성분석하고이자료를이용하여조기품질판정기준을정립하는부분으로구성된다. 전국레미콘호칭강도별계절별배합조사분석은다음과같다. 계절별, 호칭강도별 (21 ~ 40MPa) 배합비자료의조사분석 호칭강도별생산현황조사분석 조기재령품질판정모델설정 레디믹스트콘크리트의재령 7일강도와 28일강도상관성분석 동절기콘크리트조기품질판정기준정립을위한실내시험및분석 조기품질판정기준정립에관한연구내용은다음과같다. 조기재령품질판정모델설정 국내레미콘의재령 7 일강도와 28 일강도상관성 동절기콘크리트조기품질판정 - 8 -
1. 4 연구추진방법 1. 4. 1 연구추진방향 품질관리현장적용지침개발과업의기준산출들은상당부분이현장실사를통하여이루어져야하고동일한시기에전국에서동시에시행되는경우가대부분이기때문에조사분석및품질관리기준정립에많은연구인력을전국적으로동시에투입할수있는연구기관을선정하여시행하였다. 1. 4. 2 연구시행추진체계 공동연구기관시행자체시행 품질관리현장적용지침개발조기품질판정기술개발 사업별품질관리실태조사전국레미콘자료조사 설계실태조사시공품질관리실태조사 - 품질시험비 - 품질관리비 - 품질시험물량 - 1 일타설량 - 보온양생실태 ( 기간, 방법, 비용 ) - 공사기간, 시기 ( 동, 하절기 ) - 품질관리여건등 - 구조물품질변동폭 ( 치수, 거칠기, 급류부상태, 시공이음 ) - 사업별설계 시공품질관리실태 ( 관기초, 슬럼프 ) 계절별 ( 혼화재별 ), 호칭강도별조사 ( 배합설계표자료 ) f n =21~40MPa 자료분석 실내시험 분석 f 28 f 7 상관성분석 사업별 1 일평균콘크리트타설량 사업별설계단계에서품질시험빈도 동절기콘크리트공사의보온양생기준 사업별품질 ( 치수, 표면거칠기, 급류부상태 ) 변동폭 사업별구조물품질검사기준 사업별품질시험비및품질관리비산출기준 계절별, 호칭강도별조기품질판정기준 ( 받아들이기품질기준 ) 현장콘크리트품질관리기준정립콘크리트조기품질판정기술개발 < 그림 1-4 > 연구시행추진체계 - 9 -
2. 콘크리트품질관리현장적용지침개발 - 11 -
2. 콘크리트품질관리현장적용지침개발 2. 1 국내외관련기술현황 내구연한을길게할경우구조물을내구적으로설계해야하므로고품질의콘크리트를사용해야하는등초기투자비가증가하나, 초기투자비부담능력을결정할국가경제규모가나라마다다르므로내구연한도국가별로다르다. 국내농업생산기반정비사업은초기투자비를낮추기위하여내구성에취약한저가의콘크리트를관행적으로사용하였으며, 이분야에대한문제점과대처방안에대한연구가없었다. 세계각국가는사업별로목표로하는내구연한, 즉목표내구연한을설정하고, 이를기준으로구조물을설계, 시공하는것을원칙으로하고있는데국외의농업생산기반시설물의설계, 시공, 품질관리환경은국내의환경과다르므로외국의연구결과를그대로적용하기에는무리가있다. 2. 2 조사분석및기존시방규정분석 2. 2. 1 개요 콘크리트의 품질관리는 구조물의 계획 및 설계 단계 그리고 시공 및 관리 등 전 기간에 영향을 받는다. 이 중 설계 단계에서 결정한 부분은 시공에 있어 주요한 품질관리의 원칙으로 설정하게 되는데, 설계단계에서 많은 부분은 기존의 각종 관계 법규 및 규정에 종속을 받게 된다. 따라서 농업기반조성사업에 적합한 품질관리 항목으로 조사, 분석하여 결정하게 되면, 그 사항은 규정으로 설계 단계에 반영되어야 한다. 따라서 본 조사 분석 및 기존 규정분석에서는 먼 저 기존의 콘크리트를 사용한 구조물의 설계 및 시공에 있어 규정된 법규를 분 석하고 이를 통해 농업기반조성사업의 구조물의 품질 개선사항을 알아보고자 한 다. - 13 -
2. 2. 2 현장콘크리트품질관리지침및해설 한국콘크리트학회에서는현장콘크리트의품질관리를위하여 현장콘크리트품질관리지침및해설 에제시하고있으며, 특히콘크리트의품질시험은제 6장콘크리트품질검사편에자세하게제시하여설명하고있다. 이에대한내용을살펴보면다음과같다. 1) 일반사항 (1) 콘크리트의품질관리는품질관리책임자를정하여실시하도록하는데, 품질관리책임자는건축 ( 산업 ) 기사, 콘크리트 ( 산업 ) 기사또는이와동등한이상의기술과경험을갖는다고인정되는자로서선정하며, 담당원의승인을받는다고규정하고있다. 이때품질관리는현장에반입되어구조체에타설하는콘크리트의품질관리는콘크리트품질관리책임자를별도로선정하여품질관리를실시하도록되어있다. 품질관리책임자는공사의규모에따라선정하며, 콘크리트의타설량이 2000m 3 미만일때의품질관리책임자는토목산업기사, 건축사업기사, 건설재료시험기사, 콘크리트산업기사또는이와동등이상의자격을갖춘자로서선정하며콘크리트타설량 2000m 3 이상, 6000m 3 이하인경우에는토목기사, 건축기사, 건설재료시험기사, 콘크리트기사또는이와동등이상의자격을갖춘자로선정하고, 콘크리트타설량 6000m 3 이상인경우에는토목품질시험기술사, 건축품질시험기술사또는이와동등이상의자격을갖춘자로선정하고, 선정된품질관리책임자는담당원의승인을받아야한다. (2) 콘크리트의품질관리에필요한전반적인시험검사혹은작업의결과는기록보관하며, 담당원에게제출하여승인을받는다. 2) 시험검사 (1) 콘크리트의품질관리를위한시험검사의항목, 방법이나횟수및품질등은특기시방서에의하여정하여진경우와담당원의승인을얻어시공자와납품자간의협의를한경우를제외하고는콘크리트규격, 운반시간, 콘크리트의용적및온도를검사하며, 또한굳지않은콘크리트의품질로써슬럼프, 슬럼프플로우, 공기량및염화물량을검사하며, 경화된콘크리트품질로서압축강도를기본항목으로하고시험방법은 KS의표준적인방법에따른다. 또한, 시험횟수는 - 14 -
KS F 4009의 규정에 따라150m 3 당 1회의 시험을 하도록 하고, 3회의 시험검사로 써 평가하게 되므로 1로트는 450m 3 된다. 콘크리트의 타설량이 1로트의 정수배가 되지 않는 경우는 KS F 4009의 해설서 규정을 따라 로트를 결정하고 시험을 실 시한다. (2) 현장에 납품된 콘크리트의 사용에 있어서는 특별히 정한 바 없을 경우 6.2~6.6 항에 규정하는 품질을 만족하고 있는 것을 시험 또는 신뢰 가능한 자료 에 의하여 확인하여야 한다. (3) 시험검사의 로트 및 횟수는 특별히 정하여진 바가 없을 경우 450m 3 를 검사로트로 하여 3회의 시험을 실시한다. (4) 받아들이기 검사에 있어 시료의 채취는 KS F 2401( 굳지 않은 콘크리트 의 시료 채취방법 ) 에 따르고, 모집단을 대표할 수 있는 시료를 채취한다. KS F 4009에서는 레미콘의 품질시험은 현장 도착 후 배출지점에서 하는 것으로 되어 있고, 받아들이기 검사도 품질검사와 함께 배출지점에서 한다. 시료의 채취는, KS F 2401( 굳지 않은 콘크리트의 시료 채취방법 ) 에 따른다. 받아들이기 검사에 사용한 시료는 모집단을 대표할 수 있어야 한다. 따라서 시료의 채취 시에는 한 쪽으로 치우치지 않도록 한다. 채취하는 시료의 양은 모집단중의 일부에 지나지 않고, 어느 부위에서 채취하여도 모집단을 대표하는 것 같이 균일하게 할 필요가 있다. 그러므로 배출 시에는 먼저 들어오는 운반차의 드럼을 고속 회전시켜 콘크 리트를 가능한 균일화한 후에 시료채취를 한다. 따라서 콘크리트의 배출지점에서 채취한 콘크리트가 모집단을 잘 대표할 것인가 등을 주시하면서 시료를 채취한 다. 시료의 양은 20리터 이상으로 시험에 필요한 양보다 5리터 이상 많이 채취하 도록 해야 한 후, 신속히 슬럼프, 공기량, 단위용적중량, 콘크리트 온도 등의 각 시험 및 압축강도시험용 공시체의 제작을 한다. 용기 중에서의 시료 채취는 손삽 으로 가볍게 뒤섞으면서 한 장소에서 집중적으로 시료를 채취하지 않고 시료를 대표하도록 채취하도록 한다. 채취한 공시체는 그날은 현장내의 실험실에서 건조 하지 않도록 습포 등을 덮어서 보관한다. 다음날 표준양생을 실시하는 장소로 이 동하여 캡핑 후, 그 다음날 탈형하여 표준양생을 한다. 또, 그 사이에는 가능한 한 외기온의 영향을 받지 않도록 한다. 타설을 개시할 때나 식사시간 등 휴식시 간이 길어진 뒤 타설을 재개할 때는 슬럼프나 공기량의 변동이 일어나기 쉽다. 이것은 콘크리트의 제조시에 골재의 흐름을 정지시키면 골재의 함수율이 변화하 기 때문이며, 타설개시 때에는 골재의 상태를 파악하지 않고 그대로 혼합을 개시 하는 수도 있으므로 주의가 필요하다. 구조체 콘크리트의 강도추정을 위한 공시 체는, 타설 직전에 펌프의 호수 끝 부분에서 채취하지만, 현재에는 배출지점과 타설 직전의 콘크리트 품질은 압송에 따른 약간의 차이가 있을 수 있으나, 구조 체 콘크리트의 강도시험용의 공시체의 채취도 배출지점에서 하고, 다만 이것들 양자에 혼동하지 않게 사용하는 주의가 필요하다. 시험항목들 중 어느 한 항목에 - 15 -
서도불합격으로된콘크리트는불합격으로처리한다. 인수검사에서불합격된경우에는그콘크리트를폐기함과동시에즉시레미콘공장에연락하여적당한조치를한다. 단, 굳지않은콘크리트의받아들이기검사는, 시료채취의편차나, 시험오차가있어허용범위를초과하는것도생각할수있다. 이와같은경우에는담당자의승인을얻어동일의운반차에서채취한별도의시험을하여이전의시험과병행하여판단하도록한다. 3) 받아들이기검사 (1) 품질관리담당자는현장에도착한콘크리트의받아들이기검사에대하여다음과같이계획하고준비한다. 1 시공자는 레미콘의 인수검사를 위한 시험계획서를 인수검사의 목적 과 필요한 사항을 고려하여 작성한다. 즉, 품질관리담당자는 현장에 도착한 콘크리트의 받아들이기 검사에 대하여 시험계획서를 작성한다. 이러한 시험계 획서는 받아들이기 검사의 목적 및 필요사항을 고려하여 검사의 적임자, 시험 의 담당자, 타설시의 구획과 검사로트의 크기, 시험에 필요한 기구, 기록용지 및 운용방법, 시험장소와 설비, 채취시료의 보관위치 등을 구체적으로 결정하 여 둔다. 2 시험장소는타설작업장근처에시험 검사의필요한시험실및양생설비를설치하며, 현장에서가능하지않은경우는시험이가능한시험기관을선정하는것이좋다. 일반적으로받아들이기검사는품질관리책임자가하여야한다. 받아들이기검사의항목은생산자와협의하여지정한품질항목에대해서실시하도록하는데, 콘크리트의배합, 콘크리트의온도, 염화물량및압축강도가있고, 경량콘크리트의경우에는이것외에도단위용적중량이추가된다. 하루에타설되는콘크리트의양이작고, 종류도 1종류뿐인경우에는검사할때에혼란이적어별문제는없을것으로생각되지만, 동일현장에서동일한날에다른종류 ( 다른강도, 슬럼프등 ) 의콘크리트를타설하는경우나, 2개이상의레미콘공장에제조된콘크리트를타설할경우에는특별히주의가필요하다. 시공의차이, 강도의차이, 슬럼프의차이, 골재의차이등전부별도의로트로서취급하고, 검사하여야한다. - 16 -
(2) 배합보고서의검사는지정사항을근거로아래항목에대해검토하며, 사용재료의종류혹은품질이변하거나시공시기가변경되었을경우에는당연히새로수정하고검사여야한다. 1 지정사항에틀림없이누락은없는가? 2 사용재료의종류나품질은적절한가? 3 배합설계는적정하게되어있는가? 시공자는콘크리트주문시콘크리트의규격을결정하여주문하게되는데, 콘크리트의규격결정시에는먼저, 골재의종류, 시멘트의종류, 굵은골재최대치수, 슬럼프, 호칭강도로구성하게되고, 구조체의종류및조건에따라굵은골재최대치수, 골재및시멘트의종류를지정하며, 작업조건에따라슬럼프를지정하고, 설계기준강도에의하여호칭강도를지정한다. (3) 콘크리트의종류, 운반시간등의확인은다음과같이하되잘못이있을경우회차시키도록한다. 1 운반차의도착시간을기록한다. 2 납입전표를접수하고콘크리트의종류, 운반시간을확인한다. 3 잘못된배차는아닌지확인한다. 4 운반시간초과여부를확인한다. 콘크리트의 운반시간은 콘크리트를 혼합을 시작한 후 공사 지점에 배출할 때 까지의 시간으로 특별한 협의가 없는 한 KS F 4009에서는 90분 이내로 규정하 고 있고, 건축공사표준시방서 및 콘크리트 표준시방서의 경우 이외기온에 따라 규정하는데, 외기온의 경우 20 미만일 경우 120분, 25 이상일 경우에는 90분으 로 규정하고 있다. 따라서 특별한 규정이 없는 경우 시방서 및 KS 규정을 따르 도록 하고, 대기시간 연장 등으로 이상이 생겼을 경우에는 생산자와 협의하여 배 차간격을 조정하도록 하고, 콘크리트 품질관리 담당자의 승인을 얻어 변경할 수 있다. (4) 콘크리트의용적검사는필요에따라서하도록하며, 검사의방법은미리생산공장과협의하여정한다. 콘크리트의용적검사는규정량이상인경우에합격으로처리한다. 콘크리트받아들이기검사에서는굳지않은콘크리트의상태나압축강도가중심이되기쉬우나, 콘크리트의용적도중요한검사항목의하나이다. 최근에는플랜트의계량장치도자동화하여사람에의한실수의여지도작 - 17 -
게되었고, 계량오차도이전에비하여적어졌다고생각되어가지만, 수시로체크하는것이바람직하다. 우리나라의경우콘크리트운반차의용적은 6m3을기준으로하고있다. 콘크리트의용적을직접측정하기는매우어려운면이있으나공기량이나사용재료의비중의변화에의하여편차가발생할수도있으므로품질관리책임자는타설할구조체의거푸집치수를정확히측정하여두고이를기준으로콘크리트용적을측정하는등적절한방법으로반입된콘크리트의용적을확인한다. (5) 콘크리트의온도검사는필요에따라실시하도록하는데, 서중및한중기간에대하여특별히주의를기울여실시하도록한다. 일반적으로콘크리트의온도가높을경우콘크리트의배합수가빨리증발하며, 콘크리트의유동성이낮아지고작업성이떨어져서콘크리트의타설, 다짐및표면마감작업이어렵게된다. 또한외부환경조건즉건조하여강한바람이불면, 높은온도의콘크리트는쉽게표면이건조되며이에따른수축균열이발생하게된다. 이러한현상을방지하기위하여현장에반입된콘크리트의온도범위를규정하고있다. 레미콘의온도규정과관련하여 KS F 4009에는콘크리트의최고또는최저온도를구입자의요구에따라구입자와생산자가협의하여지정하도록되어있고, 건축공사표준시방서및콘크리트표준시방서 ( 표 2-1) 과같이정해져있다. 따라서 ( 표 2-1) 의콘크리트온도규정을준수해야할필요가있는경우는구입자의요구로생산자와협의하여사전에온도값을지정하고이에따라검사하게된다. 콘크리트의온도는슬럼프또는공기함유량을측정할때또는압축시험시편을제작할때함께측정하고기록하여야한다. 배합된콘크리트의온도가 10 이하인경우에는보일러를사용하여배합수를온수로만든후콘크리트를배합하여콘크리트의온도가 10 이상이되도록유지하여야한다. 만일낮은온도의콘크리트가동파될염려가없는경우에는오히려낮은온도가콘크리트의수축균열등을방지하는효과가있으며, 오히려콘크리트의품질향상에도움이된다. 뜨거운여름철에는높은콘크리트의온도가수축균열등을초래하기때문에오히려콘크리트의온도를낮추는것이바람직하며, 이를위해서는잘게부순얼음을배합수대신사용하여배합된콘크리트의온도를낮추는방법도사용된다. ( 표 2-1 ) 콘크리트의온도규정 구분 건축공사표준시방서 한중콘크리트 서중콘크리트 고내구성콘크리트 매스콘크리트 수밀콘크리트 프리스트레스트콘크리트 1 0 ~2 0 35 이하 3~30 35 이하 30 이하 - 콘크리트표준시방서 5~20 35 이하 - 될수있는대로저온 30 이하 10~25 그라우트시 - 18 -
(6) 반입검사의결과가불합격의경우는원칙적으로돌려보내도록하며, 계속하여여러차에대하여검사를실시하고, 그중불합격인것이있다면, 생산자와연락하여원인을조사하고, 대책을강구할것을지시한다. 그러나규정값과의차이가작아서콘크리트의품질에도지장이없다고판단되어지는경우에는상황에따라사용하는것도고려할수있다. 예를들어만약돌려보냄으로써콘크리트타설의중단이길어지고, 콜드조인트가발생할우려가있어, 사용하는편이오히려콘크리트구조체에악영향을미치지않을때에는그콘크리트를 1개소에집중하지않도록분산하여타설하는것이좋다. 검사결과품질관리대응은빠를수록좋다. 그점에서조기판정은중요하다. 조기재령에있어서압축강도시험의결과에서 28일강도를추정하고, 불합격이예상되어지는경우는배합조정등신속한대응을취하는것이중요하다. 그러나모집단으로부터샘플을추출하여검사를하는한, 검사결과가합격인가는항상어떤확률을가지게된다. 검사결과시합격의경우에서는 100% 틀림이없다고말할수없으며, 동시에검사결과를불합격의경우에서도합격의것을불합격으로판단할가능성이있다. 샘플추출이반복하여몇번이라도가능한경우에는재차샘플을추출하여그경과를보아서판단하는것이가능하지만, 콘크리트의압축강도에대하여서는재차샘플을취하여결과가불합격의경우에는조기판정의결과및거의동시에채취한구조체콘크리트의압축강도시험의결과와병행하여판단한다. 콘크리트의용적검사에서는규정된값보다부족한경우뿐만아니라규정값보다극단적으로큰경우도원인을조사하는것이좋다. 이와같은경우는계량기가고장이있을가능성도있고, 배합자와연락하여원인을조사하고, 대책을강구할것을지시한다. 4) 굳지않은상태의품질 (1) 시공자는현장에반입된콘크리트의굳지않은상태에대하여다음항목을조사하여야한다. 1 슬럼프및슬럼프플로우콘크리트품질관리담당자는현장에반입되어받아들이기검사가완료된콘크리트에대하여굳지않은상태에서상기의시험항목을 KS 및표준적인시험방법으로합격여부를판정하여야한다. 즉, 슬럼프및슬럼프플로우의경우현장에있어서콘크리트의워커빌리티를판단하기위하여필요하며일반적으로이시험에의하여균등질의콘크리트가만들어지고있는가를판단할수있다. 따라서슬럼프의시험값에변화가있을경우에는소정의재료와소정의방법으로콘크리트가정상적으로만들어지고있는가?, 골재의입도가균등한가? 등을검토해보아야한다. 작업에필요한워커빌리티를얻을 - 19 -
수있는슬럼프값은콘크리트부재의크기및형상, 콘크리트의취급및다지기방법등에따라다르다. 지정한슬럼프의허용차는 ( 표 2-2) 를참조하고슬럼프가좋은콘크리트를사용하면작업은쉽지만블리딩이많아지고굵은골재가모르타르로부터분리하는경향이심해진다. 그러므로작업에적합한범위내에서될수있는대로슬럼프가작은콘크리트를사용할필요가있다. ( 표 2-2 ) 슬럼프의허용차 ( 단위 : cm) 슬럼프슬럼프허용차 2.5 ±1.0 5 및 6. 5 ±1.5 8 이상 18 이하 ±2.5 21 ±3.0 그러나이조항에서제시된슬럼프값으로작업이쉽지않을경우에는배합을변경하거나유동화제의사용, 기타의조치를강구할필요가있다. 콘크리트의운반시간이길경우또는기온이높을경우에는슬럼프가크게저하하므로운반중의슬럼프저하를고려한슬럼프값에대하여배합을정해두어야한다. 슬럼프시험은 KS F 2402( 콘크리트의슬럼프시험방법 ) 에의한다. 또한, 지정슬럼프값에대한합격혹은불합격의판정은허용오차의범위이내여부에따라결정하는데, 특히슬럼프시험후콘크리트의모양의육안관찰및탬핑등으로콘크리트의상태를검사할필요가있다. 슬럼프시험결과는콘크리트의반죽질기정도를판정하는데활용하는것이가장기본이된다. 그러나굳지않은콘크리트의시공난이도판단은반죽질기만이전부가아니라성형성 (Plasticity), 마감성 (Finishability), 펌핑성 (Pumpability), 점성 (Rheology) 등을전체적으로고려하여콘크리트배합의적정성도검토할수있다. 즉, 성형성이란진동기의효과및거푸집등의성향에순응하여채우기쉽고분리가일어나지않은성질을말하는것으로원칙적으로는된비빔콘크리트의경우진동식반죽질기시험 (KS F 2428), 비빔시험 (KS F 2427) 및다짐도시험 (KS F 2452) 등을이용할수있으나, 간이적으로는슬럼프시험후다짐봉으로측면을두들겨보거나, 한쪽면밑판을일정높이까지들어올렸다몇번자유낙하시켜퍼지는모양, 재료분리정도를관찰하는것으로서성형성을알수있고, 또한콘크리트배합특히, 잔골재율 (S/A) 의적절성을확인할수있고, 시료를작은각삽등으로다시비빔해보아끈끈한점성정도등으로펌핑성및점성정도를간이적으로평가할수있다. 결론적으로슬럼프시험은간단한장비에손쉬운시험이지만경험요소를충분히고려하여실험하고활용한다면정상적인콘크리 - 20 -
트의시공성도어느정도평가할수있으므로품질관리자의노력으로많은감을익혀둘필요가있다. 2 재료분리저항성재료분리저항성을평가하는표준적인방법은 KS 규정및시방서등대부분의규정되어있지않고, 실무에서도일반콘크리트에대하여는재료분리저항성을평가하는경우는전문하다. 그러나콘크리트의재료분리저항성은콘크리트의타설작업성과연관이크며, 콘크리트타설후발생하는곰보등의직접적인원인이되고있으므로가능한적절한방법으로관리하는것이요구된다. 콘크리트의재료분리에관한많은연구에의하면콘크리트의재료분리저항성을판단하는일반적인방법으로는 5mm체통과시험, 굵은골재씻기시험, L Flow 철근간극통과성시험등다향한방법이제안되고있으나실무에서이를이용하기란실험장비나실험의번거로움등으로실시하기가곤란하다. 단, 국내의연구에의해제안된재료분리평가지수를이용하여관리하는것을고려해볼수있다. 즉, 슬럼프시험후슬럼프플로우를측정하여슬럼프에대한슬럼프플로우의비 ( 슬럼프플로우 / 슬럼프 ) 를재료분리평가지수로하고이값이 2.5이하가되도록관리하는것이다. 3 공기량 AE 공기 (entrained air) 를가지고있는콘크리트는기상작용에대한내구성이극히우수하므로심한기상작용을받는경우에는 AE 콘크리트를사용하는것이좋다. 기상작용을받을경우, 적당한 AE 공기량은콘크리트용적의 3~6% 정도의값이일반적인표준이다. 동일한물시멘트비율을갖는이란콘크리트에서는슬럼프증가에대한조정을하지않은상태에서공기의함유량이 1% 증가할때마다압축강도는 5% 정도감소한다. 그러나 AE 혼화제를사용하면 AE 혼화제에의해만들어진공기포들이윤활 ( 볼베어링 ) 작용을하게되며, 이에따라슬럼프가증가하는데, 동일한슬럼프를유지하기위해서는배합수의사용량을줄일수있게되어물시멘트비는감소시킬수있다. 따라서물시멘트비감소에의한콘크리트강도의증가현상은공기함유량의증가에따른압축강도의감소현상을일부상쇄해주는효과도있다. 대체적으로 AE 혼화제를사용하면자갈의사용량은일정하게유지되나, 공기함유량이모르타르의부피를증가시키며, 작업성을향상시키기때문에모래의사용량은감소하게된다. 콘크리트의공기량은운반, 진동및다지기등에의하여 1/4~1/6 정도감소되는것에주의해야한다. 콘크리트를비빈후의공기량및허용차는 KS F 4009를참고한다. 동일재료를사용하여동일배합의콘크리트로작업을진행하고있는경우라도, 골재의입도및그밖의것이약간이라 - 21 -
도변화하면공기량이상당히변화하는경우가있다. 이공기량의변동은콘크리트의워커빌리티, 강도및내구성등에큰영향을미치게된다. 그래서 AE 콘크리트를사용할경우에는공기량이적절한가아닌가를확인하기위하여공기량시험을해야한다. 한편, 고강도콘크리트의경우 AE 공기량이규정범위이하일지라도동결융해에대한저항성이크게저하하지않는것도보고되고있으므로현장여건에따라공기량의범위는담당자간협의를통하여조정할수있다. 4 염화물량염화물은염소를조직성분으로하는화합물의총칭으로서, 콘크리트용재료에함유되어있는염화물로서는염화나트륨, 염화칼륨, 염화칼슘, 염화마그네슘, 기타가있다. 이들염화물이콘크리트중에어느한도이상존재하면콘크리트중의강재의부식이촉진되어구조물이조기에열화하게되는원인이된다. 이것이소위콘크리트의염해라하는것이며, 이염해의영향을최소한으로억제시키기위해콘크리트중의염화물함유량에대한규제가필요한것이다. 그렇지만강재의부식에실제로관여하는것은염화물의염화물이온 (Cl - ) 이며, 또염화물에함유되어있는염화물이온의비율은염화물의종류에따라다르다는것등을고려하면강재의부식방지의관점에서는염화물의양을염화물이온량으로환산해서표시하고, 콘크리트중의염화물이온의총량을규제하는것이합리적이다. 또개개의염화물의양을구한다는것은번잡하지만염화물이온의측정은비교적간단하게할수가있다. 이들여러가지를고려해서콘크리트중의염화물함유량은, 콘크리트중에함유되어있는염화물이온의총량으로표시하는것으로하였다. 시멘트, 잔골재로서의바다모래, 굵은골재로서의바다자갈, 혼화제등은각종의염화물을내포하고있고이들의염화물에서콘크리트에염화물이온이공급된다. 또비비는물로사용하는상수도물이나해안근처의우물물도염화물이온을내포하고있다. 콘크리트를비비는시점에서의큰크리트중의전염화물이온량이란, 현장배합을바탕으로계산한경우에, 이들각재료로부터콘크리트중에공급된다고생각되는염화물이온의총합을말한다. 이와같이현장배합을바탕으로염화물이온의총량에대한규제를하기로한것은각재료의염화물이온함량이일반적으로서로현저하게상이한경우가많기때문에실제로제조되는콘크리트중의염화물이온의총량에대하여규제하는것이적당하다고판단됐기때문이다. 따라서콘크리트를비빌때에는미리개개의사용재료에함유되어있는염화물이온량을파악해둘필요가있다. 그리고상수도물을혼합수로사용할때여기에함유되어있는염화물이온량이불분명한경우에는혼합수로부터콘크리트중에공급되는염화물이온량을 0.04kg/ m3로보아도 - 22 -
좋다. 현장배합을바탕으로계산한염화물이온의총량이허용하도보다커질경우에는사용재료의일부또는전부를다른것으로변경하지않으면안된다. 이조항의규제치는강재의부식이절대로생기지않는다는것을보증하는것은아니고기왕의연구나조사결과를바탕으로, 강재의부식에의한구조물의열화를용인할수있을정도이하로억제하는실현가능한값으로보고정한것이다. 즉, 염화물이온량 0.30kg/ m3의값은콘크리트용잔골재로서공급되고있는바다모래의염화물함유량의실태도고려해서, 각재료로부터의염화물이온량을이값이하로억제하는것이가능하다는것을확인한후에, 강재부식의정도를염화물이온량이극히적은경우와건의같은정도로억제가가능한상한값이다. 따라서부식응력이생기기쉬운프리텐션방식의프리스트레스트콘크리트, 염해나전식의염려가있는조건에서공급되고, 더욱이내구성이특히요구되는철근콘크리트나포스트텐션방식의프리스트레스트콘크리트및가외철근을갖는무근콘크리트의경우에염화물이온량이적은재료의입수가매우곤란한경우에는, 콘크리트중의전염화물이온량의허용상한치를 0.60kg/ m3로증가시켜도좋다. 다만, 이경우에는물시멘트비, 슬럼프혹은단위수량을될수있는한작게하고, 콘크리트를조심해서치고, 덮개를크게할것등에특히배려하면서주의깊게시공을할필요가있다. 바닷바람이나물보라를받는콘크리트구조물의경우에는구조물의외부로부터도염분이침입하기때문에염해를억제시키기위해서는콘크리트를비빌때콘크리트중의염화물이온량을가급적작게할뿐아니라물시멘트비나단위수량을작게하고, 강재의덮개를크게할것, 균열폭을작게할것, 적당량의방청제를사용할것등의대책을고려할필요가있다. 이들대책이채용되지못할경우나, 구조물의유지관리나보수하기가곤란하다고예상되는경우에는에폭시수지도장철근을쓴다든지, 콘크리트표면에방염도장이나마무리시공을하는등의대책을강구하면좋다. 무근콘크리트에서는가외철근도배근이안된경우에는이조의규정은적용되지않는다. 그러나이와같은구조물에사용하는콘크리트라하더라도염화물이온량이많아지면장기재령에서의강도증진이작아진다든지백화가생기기쉬운것등의나쁜영향이지적되고있으므로, 염화물이온량의총량을되도록작게하는것이바람직하다. 굳지않은콘크리트의염화물함유량시험방법으로는 KS F 2515( 골재중의염화물함유량시험방법 ) 외에전위차적정법, 이온클래마토그래피 (ion chromato graphy) 법, 흡광광도법등이사용되고있고, 공사현장에서의측정방법으로는비색시험지법, 이온전극법, 전기전도법등이비교적간편하게널리사용되고있으며, 바다모래를대략사용하는경우에는간이측정기법, 전위차적정법, 비색시험지법이나이온전극법이널리사용되고있다. 콘크리트중의염화물함유량의허용한도는비빔시에각재료로부터공급되는염화물 - 23 -
의총량의계산값에대한것이므로굳지않은콘크리트의염화물함유량시험에있어서는신뢰할수있는기관에서평가를받은시험방법중에서각각의방법의원리, 정밀도, 특성등을충분히이해한다음에적당한방법을선택하여동일시험방법을계속하여시험에이용하는것이좋다. 5) 압축강도 (1) 시공자는현장에반입된콘크리트의압축강도를측정하기위하여굳지않은상태에서의품질이확인된후압축강도측정용공시체를제작하여야한다. 콘크리트의강도시험은콘크리트의품질을확인하기위하여필요하다. 콘크리트의강도시험에는여러가지종류가있는데, 콘크리트를사용하는목적에따라가장필요한강도에대하여시험을하는것이바람직하지만, 압축강도이외의강도도대체로그압축강도로부터판단할수있다. 콘크리트의압축강도는공시체의형상, 치수, 재하방법등에따라서도달라지므로 KS F 2405 콘크리트의압축강도시험방법 에정해진시험방법으로구하는것이보통이다. 또구조물은일반적인경우, 재령 28일의압축강도를기준으로하여설계되고있으므로재령 28일의압축강도에의해콘크리트의품질을판단하는것이적절하다. 콘크리트의강도는일반적으로재령 28일에서의압축강도를기준으로하고있으므로콘크리트의품질이소요의것인가, 아닌가를확인하기위해서는재령 28일의압축강도시험을하는것이적당하다. 이때공시체의강도를시험하는방법은국가적인규격에규정되어있는데, 우리나라의경우공시체의형상은원주형으로지름과높이의비가 1:2로써지름은굵은골재최대치수의 3배이상이되는크기로정하고있으므로굵은골재최대치수 20mm, 25mm인경우지름 100mm인공시체, 40mm인경우는지름 150mm인공시체로정하고있다. 콘크리트강도의시험값에는콘크리트의품질변동외에이것을시험할때의여러조건즉공시체의제작, 양생, 시험등에있어서의각작업의조건이같이않기때문에일어나는오차가포함된다. 그래서공시체 3개를취한후그평균값을 1회의시험값으로한다. 콘크리트공사의현장에서는콘크리트의품질이소요의조건을만족하는가? 변동계수가예상한값과크게차이가나는가를될수있는대로빨리알아내어필요하면배합을수정하거나, 계량, 비비기, 운반, 치기등의방법을개선해야한다. 콘크리트품질관리담당자는현장에반입된콘크리트의슬럼프, 공기량, 염화물량등굳지않은상태에서의품질시험이끝나면 28일압축강도를측정하기위하여공시체를제작하여야한다. 1회시험을위해채취하는공시체의수는사용콘크리트의경우, 임의 1대의운반차에서 3개를채취하도록하는 - 24 -
데, 압축강도시험용공시체는 150 m3마다 3개의공시체 (1회시험 ) 를제작하도록하며, 3회의시험을통하여평가하여야한다. 따라서 1로트는 450 m3가되는데, 로트를분할하기어려운경우 ( 표 2-3) 과같이검사로트와시험횟수를정하도록한다. 또한, 현장여건에따라조기강도공시체및공기중공시체를별도로시험할필요가있을경우에는별도의공시체를제작하여야한다. ( 표 2-3) 검사로트및시험횟수 로트의구성 (450 m3의배수 ) 원칙적인검사로트 ±150 범위 검사로트수시험횟수 ( 회 ) 450이하 - 0이상 ~50이하 50이상 ~150이하 150이상 ~300이하 1 1 (0+3 * )=3 1 (1+2 * )=3 1 (2+1 * )=3 450 300~600 300이상 ~600이하 1 1 3=3 900 750~1050 600이상 ~1050이하 2 2 3=6 1350 1200~1500 1050이상 ~1500이하 3 3 3=9 1800 1650~1950 1500이상 ~1950이하 4 4 3=12 주 ) 동일규격, 동일재료로 본 공사와 다른 공사현장에 출하된 레미콘의 시험 자료를 받는다. 단, 동일강도, 동일재료로 출하되는 다른 현장이 없는 경 우는 3회 시험을 실시할 수밖에 없다. (2) 압축강도측정용공시체는구조체관리용공시체와표준양생공시체로구분하여제작하여야한다. 콘크리트의강도는일정한규격의공시체를제작하고양생한다음, 표준적인방법에따라시험을실시함으로써판단하게되어있다. 또한, 양생방법의경우는평가하고자하는목적에따라표준양생공시체와구조체관리용공시체로분류될수있으므로콘크리트품질관리담당자는압축강도측정용공시체를구조체관리용공시체와표준양생공시체로구분하여제작하여야한다. 실제구조체에부어놓은콘크리트는표준양생조건과는달리외기온, 부재단면크기등에따라매우다른결과를나타내게된다. 따라서콘크리트구조물이설계기준강도에도달하였는지등의평가는표준양생공시체와달리구조체관리용공시체를현장관리자가책임을지고거푸집제거시기의확인, 구조체강도의확인등목적및필요량에따라많은양의공시체를제작하여품질관리에이용하여야하는데환경조건에따라현장수중야생공시체와현장봉함양생공시체로구분할수있다. - 25 -
(3) 압축강도시험결과불합격이되면시료의적절성여부를판단하고, 비정상적인시료의데이터를제거하여도불합격인경우구조체관리용공시체의강도를측정하도록하며, 구조체관리용공시체에서도설계기준강도가확보되지않았을경우구조체의관리기간연장을고려하도록한다. 즉, 구조체전반에걸쳐비파괴시험으로실제구조체의전반적인강도를측정하여부분적인결함인지전반적인결함인지분석하여부분적인결함이라면재시공등을고려하고, 전반적인결함이라면구조계산검토및재하시험등으로구조체보강을고려하여야한다. 6) 콘크리트의표면마무리 (1) 부어넣기가끝난콘크리트부재는소정의위치에있어야하고, 소정의단면치수를확보하여야한다. 또한콘크리트표면은요구하는평탄하기와표면상태로마무리되어야한다. (2) 부어넣은콘크리트에대하여부재의위치, 단면치수, 표면의마무리상태, 마무리의평탄하기, 부어넣기결함부의시험, 검사를실시하여합격여부를결정하며시험및검사는 ( 표 2-4) 에따른다. ( 표 2-4 ) 콘크리트 마무리상태의 검사 항목 시험방법 시기, 횟수 판정기준 부재의위치, 자, 트랜싯및 거푸집널또는받침기둥 단면치수 레벨에따른측정 표 6.4에따른다. 해체후측정가능할때 표면의마무리거푸집널또는받침기둥콘크리트표면마무리육안검사상태해체후측정가능할때규정사항에적합할것 공사시방에 마무리의 따른시험방법 거푸집널또는받침기둥콘크리트표면마무리 평탄하기 또는 KASS 5T-701 해체후측정가능할때 규정사항에적합할것 육안검사 ( 필요에부어넣기, 거푸집널또는받침기둥유해한부어넣기결함부따라서깎아내기도결함부해체후측정가능할때가없는것한다.) - 26 -
(3) 콘크리트부재의위치및단면치수의허용차는공사시방에따르고공사시방에정한바가없을때에는 ( 표 2-5) 의건축공사표준시방서의허용차에합격하여야한다. ( 표 2-5) 콘크리트 부재의 위치 및 단면치수의 허용차의 표준치 항 목 허용차 (mm) 위 치 설계도에따른각부재의위치 ±20 기둥, 보, 벽의단면치수및보통슬래브, -5 단면치수 건물바닥의슬래의두께 +20 기초단면치수 -10 (4) 콘크리트표면의마무리상태는공사시방에따른다. 제물치장콘크리트의마무리면은기포나얼룩이없는매끈한표면을유지하도록하며, 마무리재료, 공법에따라콘크리트표면의마무리상태를정하고담당원의승인을받는다. 콘크리트마무리에필요한콘크리트마무리의평탄하기는공사시방에따른다. 공사시방에정한바가없을때에는 ( 표 2-6) 을표준으로한다. 콘크리트마무리의평탄하기에관하여는 KASS 5T-701( 콘크리트마무리평탄하기의시험방법 ) 에따른다. ( 표 2-6) 콘크리트마무리면의평탄성 콘크리트면의마무리평탄성 (mm) 참고마무리두께 7mm 이상또는기둥, 벽의경우바닥의경우바탕의영향을많이받지않는 1m당 10이하바름바탕바름바탕마무리의경우띠장바탕이중마감바탕타일바탕마무리두께 7mm 미만또는양호한평탄함이필요한경우 3m 당 10이하뿜칠바탕융단깔기바탕타일압착바탕방수바탕제물치장콘크리트수지바름바탕제물치장마무리또는마무리 3m 당 7이하도장바탕내마모마감바탕두께가얇은경우천붙임바탕쇠흙손마감바탕 (5) 거푸집을 떼어낸 후 즉시 콘크리트 마무리상태의 검사에 의하여 레이턴 스, 콜드조인트, 재료분리에 의한 공주부 및 공동부 등의 부어넣기 결함 유무 를 검사한다. 시공자는 부어넣기 결함부의 종류 및 정도에 따른 보수방법을 정하고, 담당원의 승인을 받는다. 보수방법이 정해지지 않은 경우는 담당자의 지시에 따른다. - 27 -
(6) 콘크리트의부어넣기후피복두께에대하여검사하여야한다. 피복두께는철근콘크리트의소요내화성, 내구성, 구조내력이얻어질수있는범위내에서부재의종류별로, 마무리의유무와그종류, 환경조건및시공정도를고려하여결정한다. 최소피복두께는공사시방및설계도에명시된피복두께로하여야하며, 담당원의승인에따라 ( 표 2-7) 에따라검사한다. 불합격된경우에는담당원의지시에따른다. ( 표 2-7 ) 피복두께의검사 항목시험방법시기, 횟수판정기준 1) 육안에의하여피복두께부족의해체거푸집널또는받징후가없는경우외관검사육안검사침기둥해제후검사 2) 피복콘크리트가밀실하고유해한가능한때타설결함부가없는것외간검사공사시방서또는외관검사에의하여피결과의담당원의승인을복두께부족이의심되최소피복두께의규정에적합한것확인받은방법는곳각측및부어넣기공구실외면의공사시방서또는마다바닥및지붕슬래피복두께담당원의승인을최소피복두께의규정에적합한것브모서리면에대하여검사받은방법거푸집해체후 (7) 피복두께는철근콘크리트의소요내화성, 내구성, 구조내력이얻어질수있는범위내에서부재의종류별로, 마무리의유무와그종류, 환경조건및시공정도를고려하여결정한다. 피복두께는공사시방또는설계도에따른다. 공사시방및설계도에정한바가없을때에는 ( 표 2-8) 에나타낸치수를표준으로한다. ( 표 2-8 ) 최소피복두께 ( m m ) 흙에접하지않는부분 흙에접하는부분 위 치 피복두께 (mm) 지붕슬래브, 바닥슬래브. 옥내 30 비내력벽 옥외 40 기둥, 보내력벽 옥내 40 옥외 50 옹벽 50 기둥, 보바다슬래브, 내력벽 50 기초, 옹벽 70 ( 8 ) 최소피복두께는공사시방및설계도에명시된피복두께로하여야하며담당원의승인에따라 ( 표 2-8) 의치수에서 10mm 를공제한값이상으로하여야한다. 피복두께는 ( 표 2-7) 에따라검사한다. 불합격된경우에는담당원의지시에따른다. - 28 -
2. 2. 3 콘크리트표준시방서 건설교통부제정콘크리트표준시방서에서는현장콘크리트의품질관리를위한규정을 3.8 장현장품질관리편에규정하고있다. 이에대한자세한내용은다음과같다. 1) 일반사항 (1) 완성된구조물이소요성능을가지고있다는것을확인할수있도록합리적이고경제적인검사계획을정하여공사각단계에서필요한검사를실시하여야한다. (2) 검사는미리정한판단기준에적합한지의여부를필요한측정이나시험을실시한결과에바탕을두어판정하는것에의해실시한다. (3) 시험을실시하는경우는, 객관적인판정이가능한수법을사용한다. 일반적으로 KS나콘크리트학회규준에정해진방법에따라실시하는것을원칙으로한다. (4) 시험결과불합격되는경우에는적절한조치를강구하여소정의성능을만족하도록하여야한다. 2) 검사계획 (1) 검사계획의설정은시공계획에대응하여검사할항목의선정, 필요한인원의배치, 시험및검사방법의선택, 시험및검사의시기나빈도, 시험및검사의적용방법등에대하여실시한다. (2) 검사는구조물의중요도, 공사의종류및규모, 공사기간, 재료나적용시공법의신뢰성및숙련도, 시공의시기, 그후의시공공정에대한영향도, 효율등을고려하여계획한다. (3) 검사계획은콘크리트제조에관한검사, 시공공정에있어서의검사, 완성된콘크리트구조물에대하여입안한다. (4) 검사계획은통상예상할수있는상황변화에유연하게대처할수있도록한다. 다만, 예상을초과한상황의변화가생겼을때에는검사계획자체를수정할필요가있다. - 29 -
3) 콘크리트의품질관리 (1) 콘크리트의받아들이기품질검사 1 콘크리트의운반검사는 ( 표 2-9) 에따른다. ( 표 2-9 ) 콘크리트의운반검사항목시험 검사방법시기및횟수판정기준운반설비및시공계획서와일치외관관찰인원배치할것시공계획서와일치운반방법외관관찰콘크리트타설전및할것운반중운반량양의확인소정의양일것출하및도착시간의제2 장 3.3운반 에운반시간확인적합할것 2 콘크리트의받아들이기품질관리는콘크리트를타설하기전에 ( 표 2-11) 에의해실시하여야한다. 3 워커빌리티의검사는굵은골재최대치수및슬럼프가설정치를만족하는지의여부를확인함과동시에재료분리저항성을외관관찰에의해확인하여야한다. 4 강도검사는콘크리트의배합검사를실시하는것을표준으로한다. 배합검사를하지않은경우에는 ( 표 2-10) 에따라압축강도시험에의한검사를실시한다. 이검사에서불합격된경우에는구조물에대한콘크리트강도검사를실시하여야한다. 5 내구성검사는공기량, 염화물이온량을측정하는것으로한다. 내구성으로부터정한물-시멘트비에대해서는배합검사를실시할수도있고, 물 -시멘트비에대해서는강도시험에의해확인해도좋다. 6 검사결과불합격으로판정된경우에는이콘크리트를사용해서는안된다. - 30 -
( 표 2-1 0 ) 압축강도에의한콘크리트의품질관리 종류 항목 시험 검사방법 시기및횟수판정기준 3 회연속한압축강도 시험값의평균이설 계기준강도에 미달하 는확률이 1% 이하 설계기준강도로부터배합을정한경우 압축강도 ( 일반적인경우재령 28일 ) KS F 2405 의 방법 1) 1회 / 일, 또는구조물의중요도와공사의규모에따라 150m 3 마다 1회, 배합이변경될 라야하고또한각각의압축강도시험값이설계기준강도보다 3.5MPa를미달하는확률이 1% 이하인것을적당한생산자위험율로추정할수있을것 때 마다 압축강도의 평균치가 그밖의경우 소요의물-시멘트비에대응하는압축강 도이상일것 주 1) 1회의시험치는현장에서채취한시험체 3개의연속한압축강도시험값의평균치임 - 31 -
( 표 2-1 1 ) 콘크리트의받아들이기품질관리 항목시험 검사방법시기및횟수판정기준 굳지않은콘크리트의상태 외관관찰 슬럼프 KS F 2402 의방법 공기량 온도 KS F 2409의방법 KS F 2421의방법 KS F 2449의방법 온도측정 단위용적질량 KS F 2409 의방법 염화물이온량 배합 단위수량 KS F 4009 부속서 1 의방법 콘크리트타설개시및타설중수. 굳지않은콘크리트의내릴때단위수량시험으로부터오전 2회이상, 구하는방법오후 2회이상골재의표면수율과단내릴때위수량의계량치로부전체배치터구하는방법 단위시멘트량시멘트의계량치내릴때전체배치 물 - 시멘트비 기타콘크리트재료의단위량 펌퍼빌리티 굳지않은콘크리트의내릴때단위수량과시멘트의 계량치 로부터 구하는 방법 골재의 표면수율과 콘 크리트 재료의 계량치 로부터 구하는 방법 콘크리트 재료의 계량 치 펌프에걸리는최대압송부하의확인 워커빌리티가좋고, 품질이균질하며안정할것 30mm 이상 80mm 미 만 : 허용오차 ± 15mm 30mm 이상 180mm 이하 : 허용오차압축강도시험용공시 ±25mm 체채취시및타설 중에품질변화가인정될때허용오차 : ± 1.5% 정해진 조건에 적합할 것 정해진 조건에 적합할 것 바다모래를사용할경원칙적으로 0.3kg/m 3 우 2회 / 일, 그밖의이하경우 1회 / 주 오전 2 회이상오후 2 회이상 내리때전체배치 내릴때전체배치 펌프압송시 허용치내에있을것 허용치내에있을것 허용치내에있을것 허용치내에있을것 허용치내에있을것 허용치내에있을것 콘크리트펌프의최대이론토출압력에대한최대압송부하의비율이 80% 이하 - 32 -
(2) 압축강도에의한콘크리트의품질검사 1 압축강도에의한콘크리트의품질관리를하는경우에는 ( 표 2-11) 에의한다. 2 압축강도에의한콘크리트의품질관리는일반적인경우조기재령에있어서의압축강도에의해실시한다. 이경우, 시험체는구조물에사용되는콘크리트를대표할수있도록채취하여한다. (3) 콘크리트시공검사 1 콘크리트 타설검사는 표 2.36 에 따르고 콘크리트 양생검사는 ( 표 2-12) 에 따른다. 2 검사 결과, 시공 시작 시에 운반, 타설 혹은 양생이 적절하지 않다고 판단된 경우는 설비, 인원의 배치, 방법을 개선하는 등, 소요의 목적을 달성할 수 있도록 적절한 조치를 취하여야 한다. ( 표 2-1 2 ) 콘크리트의타설검사항목시험 검사방법시기및횟수판정기준타설설비및시공계획서와외관관찰인원배치일치할것콘크리트타설전및시공계획서와타설방법외관관찰타설중일치할것타설개소의정해진조건에타설량형상치수로부터양의확인적합할것 3 콘크리트타설이완료되어있는경우는구조물의콘크리트가소요의목적을달성하고있는지여부를확인하여필요에따라적절한조치를취하여야한다. 4 양생의적합성여부, 거푸집떼어내기시기등을정할필요가있는경우, 혹은조기에재하할때안정성여부를확인할필요가있는경우에는현장콘크리트와되도록동일한상태에서양생한시험체를사용하여강도시험을실시하는것이좋다. 콘크리트의양상검사는 ( 표 2-13) 에따라실시하고판정한다. - 33 -
( 표 2-1 3) 콘크리트의양생검사 항 목 시험 검사방법 시기 및횟수 판정기준 양생설비및인원배치 외관관찰 시공계획서와 일치할 것 양생방법 외관관찰 콘크리트 양생중 시공계획서와 일치할 것 양생기간 일수, 시간의확인 정해진 조건에적합할 것 4) 콘크리트구조물의검사 (1) 일반사항 1 콘크리트 구조물을 완성한 후, 적당한 방법에 의해 표면의 상태가 양 호한가, 구조물의 위치, 형상, 치수 등이 허용오차 이내로 만들어졌는가, 구조 물 중의 콘크리트 품질이 소요의 품질인가, 구조물의 각 부위가 충분히 그 기 능을 발휘할 수 있도록 만들어져 있는가 등에 관한 검사를 실시하여야 한다. 2 검사결과, 불합격이 되었을 경우 또는 비파괴검사 등의 결과로부터 상세 검사의 필요성이 생긴 경우의 조치에 대해서는 책임기술자의 지시에 따 라야 한다. - 34 -
(2) 표면상태의검사 1 표면상태의검사는 ( 표 2-14) 에의한다. ( 표 2-1 4 ) 콘크리트의 표면상태의 검사 항목 검사방법 판정기준 노출면의 상태 외관 관찰 평탄하고곰보, 자국, 기포등에의한결함, 철근피복부족의징후등이없으며외관이정상일것 균열 균열폭은콘크리트구조설계기준 4.2 균열 의규스케일에의한정에따르되, 구조물의성능, 내구성, 미관등그의관찰사용목적을손상시키지않는허용치의범위내 시공이음 외관및스케일에신구콘크리트의일체성이확보되어있다고판단되는것의한관찰 2 검사결과, 이상이확인된경우에는한국콘크리트학회에서제정한 콘크리트구조물의보수 보강요령 을참고로책임기술자의지시에따라적절한보수를실시하여야한다. (3) 콘크리트부재의위치및형상치수의검사 1 콘크리트부재의위치및형상치수의검사는그구조물의특성에적합한별도의규준을정하여실시하여야한다. 2 검사결과, 이상이확인된경우에는책임기술자의지시에따라콘크리트를깍아내거나재시공또는콘크리트덧붙이기등적절한조치를취하여야한다. (4) 철근피복검사 1 표면상태의검사에의해철근피복이부족한조짐이있는경우에는비파괴시험방법등에의해철근피복조사를실시하여소정의철근피복이확보되어있는지를검사하여야한다. 2 검사결과, 불합격된경우에는책임기술자의지시에따라적절한조치를강구하여야한다. - 35 -
(5) 구조물중의콘크리트품질의검사 1 콘크리트받아들이기검사또는시공검사에서합격판정되지않은경우, 또는이들검사가확실히실시되지않은경우에는구조물중의콘크리트품질검사를실시하여야한다. 2 구조물중의콘크리트의품질검사는제2 장 3.8.3 콘크리트의품질관리, 3.4.2 타설, 3.5 양생 에의해실시하여야한다. 3 구조물중의콘크리트품질검사시필요할경우에는콘크리트학회 비파괴시험법에의한콘크리트강도평가요령 에따라비파괴시험에의한검사를실시하여야한다. 4 비파괴시험결과를종합적으로판단한결과, 구조물의성능에의심이가는경우에는책임기술자의지사에따라적절한조치를취하여야한다. (6) 현장에서양생한공시체의제작, 시험및강도결과 1 책임기술자는 실제의 구조물에서 콘크리트의 보호와 양생이 적절한 지를 검토하기 위하여 현장상태에서 양생된 공시체 강도의 시험을 요구할 수 있다. 2 현장에서 양생되는 공시체는 KS F 2403에 따라 현장 조건하에서 양 생하여야 한다. 3 현장 양생되는 공시체는 시험실에서 양생되는 공시체와 똑같은 시간 에 동일한 시료를 사용하여 만들어야 한다. 4 설계기준강도 f ck 의 결정을 위해 지정된 시험 재령 일에 실시한 현 장 양생된 공시체 강도가 동일 조건의 시험실에서 양생된 공시체 강도의 85% 보다 작을 때는 콘크리트의 양생과 보호절차를 개선하여야 한다. 만일 현 장 양생된 것의 강도가 설계기준강도보다 3.5MPa를 더 초과하면 85% 의 한계 조항은 무시할 수 있다. - 36 -
(7) 시험결과콘크리트의강도가작게나오는경우 1 시험실에서양생된공시체개개의압축시험결과가설계기준강도보다 3.5MPa 이상작거나또는현장에서양생된공시체의시험결과에서결점이나타나면, 구조물의하중지지내력이부족하지않도록적절한조치를취하여야한다. 2 콘크리트강도가현저히부족하다고판단될때, 그리고계산에의해하중저항능력이크게감소되었다고판단될때에는문제된부분에서코어를채취하여 KS F 2422에따라코어의압축강도의시험을실시하여야한다. 이때강도시험값이설계기준강도 f ck 에 3.5MPa 이상부족한지여부를알아보기위하여 3개의코어를채취하여야한다. 3 구조물에서콘크리트상태가건조된경우코어는시험전 7일동안온도 15~ 30, 상대습도 60% 이하로건조시킨후기건상태에서시험하여야한다. 구조물의콘크리트가습윤된상태에있다면코어는적어도 40시간동안물속에담궈두어야하며습윤상태로시험하여야한다. 4 만일모든코어공시체의 3개의압축강도평균값이 f ck 의 85% 에달하고, 각각의강도가 f ck 의 75% 보다작지않으면구조적으로적합하다고판정할수있다. 시험의정확성을위하여불규칙한코어강도를나타내는위치에대해서재시험을실시하여야한다. (8) 재하시험에의한구조물의성능시험 1 공사중에콘크리트가동해를받았다고생각되는경우, 공사중현장에서취한콘크리트압축강도시험결과로부터판단하여강도에문제가있다고판단되는경우, 그밖의공사중구조물의안전에어떠한근거있는의심이생긴경우등으로서책임기술자가필요하다고인정하는경우에는재하시험을실시하여야한다. 2 구조물의성능을재하시험에의해확인할경우재하시험방법은그목적에적합하도록정하여야한다. 이경우재하방법, 하중크기등은구조물에위험한영향을주지않도록정한다. 3 재하도중및재하완료후구조물의처짐, 변형률, 등이설계에있어서고려한값에대해이상이있는지를확인하여야한다. 4 재하시험방법, 재하기준, 허용기준, 허용내하력에대한규정등재하시험에관련된사항에대해서는 콘크리트구조설계기준 을준용한다. - 37 -
5 시험 결과, 구조물의 내하력, 내구성 등에 문제가 있다고 판단되는 경우에는 책임기술자의 지시에 따라 구조물을 보강하는 등의 적절한 조치를 취하여야 한다. 2. 2. 4 요약및결론 농업기반조성사업용구조물은평야부소형구조물에서배수갑문까지다양한규모를가지고있으나, 대부분의콘크리트타설량은그리크지않다. 따라서기존의규정이대규모, 연중, 양호한품질관리를전제로계획된규정이므로이를직접적용하기가곤란하다. 따라서본절에서는현장콘크리트품질관리지침및해설, 콘크리트표준시방서를분석하여농업기반조성사업용콘크리트구조물에적용성을고찰하였다. - 38 -
2. 3 콘크리트 1 일타설량자료조사 분석 2. 3. 1 개요 1) 대상지역본연구의조사대상지역은 8개도, 29개지구로이루어졌으며, 총 6종의사업을조사분석대상으로하고있다. 시공기간은 2002년이후의공사가많으며, 간척사업이나대단위사업의경우 1987년부터현재까지시행되고있는지구도있다. 각지역별로조사된지구수는 ( 표 2-15) 과같다. ( 표 2-1 5) 조사자료구분 자료구분 강원 경기 경남 경북 전남 전북 충남 충북 계 ( 건 ) 지구 ( 개소 ) 3 4 3 3 5 3 5 3 29 1일타설량 42 153 430 86 867 653 234 223 2,688 시공이음 7 12 31 15 64 37 18 0 184 단면품질 3 11 72 77 108 64 3 0 338 치수시험표면자료 5 26 38 35 76 61 20 0 261 상태 균열 5 7 35 35 59 18 7 0 166 시험비 3 4 7 5 3 5 4 3 34 총 29개의지구에서 6개의사업이이루어지고있고, 수리시설개보수사업이가장많았다. 간척사업과대단위사업은이미많은공사가이루어진상태이고, 경지정리사업과농촌용수사업또한많이진행되어있는상태이다. 반면, 기존의수리시설물들의노후화로수리시설물의개보수사업은매우활발하다. 사업종류별현황은 ( 표 2-16) 와같이조사되었다. - 39 -
( 표 2-1 6) 사업종류별조사자료 사업구분농촌용수경지정리대단위배수개선수리시설개보수 간척 지구수 ( 개소 ) 4 4 3 6 9 3 조사된각사업지구는자료처리의일관성을부여하기위해다음과같은코드를사용하였다. 코드는 8자리로구성하였고, 아래와같이숫자를통한기호로표기하였다. 착공년도 - 시설종류 - 지역코드 - 일련번호 예 ) 마이지구 : 2003 년수리시설개보수사업으로착공, 충북진천군소재일련번호 03-05 - 03-02 < 그림 2-1 > 사업지구의코드부여원칙 개별 사업지구의 코드는 29개 전체 조사 대상지역에 ( 표 2-17) 과 같이 부여하였 다. - 40 -
( 표 2-1 7 ) 대상지구 지구코드 지구명 시행년도 사업종류 지역 일련번호 언별 1997 농촌용수 강원 9 7 0 1 0 1 0 1 임호정 2001 배수개선 강원 0 1 0 4 0 1 0 2 황둔 2002 개보수 강원 0 2 0 50 1 0 3 경산 2002 개보수 경북 0 2 0 50 50 1 단북 1 2003 경지정리 경북 0 30 2 0 50 2 청도 2003 개보수 경북 0 30 50 50 3 오운 2003 배수개선 경남 0 30 4 0 60 1 인보 2002 개보수 경남 0 2 0 50 60 2 함안 1998 농촌용수 경남 9 8 0 1 0 60 3 고흥 1996 간척 전남 9 60 60 7 0 1 대동 2002 개보수 전남 0 2 0 50 7 0 2 도암 1999 배수개선 전남 9 9 0 4 0 7 0 3 영산강 2001 대단위 전남 0 1 0 30 7 0 4 해창만 2001 배수개선 전남 0 1 0 4 0 7 0 5 금강 1998 대단위 전북 9 8 0 30 8 0 1 안덕 2002 개보수 전북 0 2 0 50 8 0 2 연기 1998 농촌용수 전북 9 8 0 1 0 8 0 3 무수 2002 개보수 충북 0 2 0 50 30 1 마이 2003 개보수 충북 0 30 50 30 2 월송 2003 경지정리 충북 0 30 2 0 30 3 내현 2000 농촌용수 충남 0 0 0 1 0 4 0 1 대흥 1997 개보수 충남 9 7 0 50 4 0 2 신암 2000 배수개선 충남 0 0 0 4 0 4 0 3 남포 1998 간척 충남 9 8 0 60 4 0 4 홍보 1991 대단위 충남 9 1 0 30 4 0 5 해창2-3 2003 경지정리 경기 0 30 2 0 1 0 1 만우 2002 배수개선 경기 0 2 0 4 0 1 0 2 화옹 1992 간척 경기 9 2 0 60 1 0 3 용만 2003 경지정리 경기 0 2 0 2 0 1 0 4-41 -
2) 분석방법 각지구의자료는 2004년 6월 ~ 8월사이에조사되었으며, 사업의전반적인현황자료와콘크리트일타설량, 압축강도시험자료와구조물품질자료같은콘크리트관리자료, 시험비자료등을조사하였다. 이와같은자료들은자재수불대장및공사일지, 내역서등을통하여조사하였다. 이와같이조사된자료를표준화하여전체지구를대상으로분석하고, 연속타설일수분석과기술통계분석을이용하여사업별, 지구별, 구조물별, 타설량별로분석하여 1회시험에적합한기준량을정립하였다. 지구별조사자료 지구별조사자료 지구별조사자료 지구별조사자료... 분석표준자료 전체자료 사업별분석자료지구별분석자료구조물별분석자료 기술통계분석 히스토그램분석 다변량분석 Table Chart 결과도 출 타설량별분석자료 결론및제안 < 그림 2-2 > 분석과정흐름도 전체지구에서조사된시설물의종류는총 58 종으로조사되었다. 그러나이렇게조사된자료는일관성이부족하고, 구조물의목적에대한구분이모호하여분석의어려움이있어 < 그림 2-3> 와같이시설물을총 9종으로분류하고, 저수지와수로는그종류를세분하여총 15종의시설물로분류하였다. - 42 -
양 배수장 1 저수지 도로 5 여수토방수로 2 복통, 사통 3 취수탑 4 공작물 6 교량 7 보 8 배수갑문 9 기타 10 수로 개수로 관수로 15 간선11 지선12 지거13 개거14 < 그림 2-3> 조사된구조물의분류 - 43 -
2. 3. 2 농업기반정비사업의사업별분석 1) 농촌용수사업농촌용수개발사업은가뭄상습지역에저수지, 양수장, 용수로등의수리시설을설치하여농촌용수를공급함으로써영농의편의를도모하고, 안정적농업생산에기여하는사업이다. 농촌용수사업은주요목적인수원공의개발이장기간에걸쳐시공되며, 이에따라농업생산에있어물공급시기와중요한관계를지닌다. 조사된농촌용수사업지구는언별지구, 연기지구, 내현지구 3곳이며, 1일타설량자료는총 438 개이다. 조사된자료의기술통계분석결과는다음과같다. ( 표 2-1 8 ) 농촌용수사업의 기술통계 분석 결과 항목 값 단위 평균 48.89954 m3 표준오차 3. 10 317 1 m3 중앙값 24 m3 최빈값 6 m3 표준편차 64.94456 m3 분산 4217.795 첨도 9.789628 왜도 2.730013 범위 50 9 m3 최소값 2 m3 최대값 511 m3 합 21418 m3 관측수 438 개 변동계수 132.8122 % 조사된자료를통해콘크리트의타설량에따른도수분포분석하면다음 ( 표 2-19) 와같고, 도수분포도는 < 그림 2-4> 과같다. - 44 -
( 표 2-1 9 ) 농촌용수사업의콘크리트타설량분포 계급 ( m3 ) 빈도수 ( 수 ) 10 116 20 85 30 47 40 29 50 30 60 17 70 25 80 16 90 6 100 5 200 41 30 0 16 50 0 4 500이상 1 < 그림 2-4 > 농촌용수사업 1 일콘크리트타설량도수분포 농촌용수사업의타설량은다음의회귀결과로나타난다. y =-0.004 x4-0.1316x 3 +5.3743x 2-50.792x+161.57 이때결정계수는 0.9185였다. 콘크리트의실제타설일을통해콘크리트의타설시기를알수있는데, 도시한결과는다음 < 그림 2-5> 과같다. - 45 -
< 그림 2-5> 농촌용수사업타설일수분석 농촌용수사업의월별타설일수와타설량을분석한결과다음과같다. ( 표 2-2 0 ) 농촌용수사업 콘크리트 월별 타설 량 월 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 건수 0 2 27 41 71 59 22 30 21 73 58 34 물량 - 31 686 1,593 3,890 3,250 1,364 2,185 1,598 2,399 1,831 2,592 건수 % - 0.46 6.16 9.36 16.21 13.47 5.02 6.85 4.79 16.67 13.24 7.76 물량 % - 0.14 3.20 7.44 18.16 15.17 6.37 10.20 7.46 11.20 8.55 12.10 < 그림 2-6> 농촌용수사업월별타설일수및타설량분포 - 46 -
농촌용수사업의 경우 콘크리트 1일 타설 량은 48.89m3 정도로 계산되었지만 그 범위나 분산계수로 볼 때 매우 편차가 큰 사업이며, 적은 규모의 타설이 많았다. 또한 4 ~ 6월 사이에 집중적으로 콘크리트 타설이 시행되고 있고, 12월에도 많 은 공사가 이루어지고 있었다. 타설 규모는 대부분 10~30 m3의 소규모 타설 이 다. 2) 경지정리사업 토지의 이용 가치를 높이기 위하여, 경지의 구획정리나 배수 관개시설 객토작업 농로개설 등을 공동으로 시행하는 사업으로 주로 수도작 경작지에 대한 평탄화 및 수리 체계를 구성한다. 따라서 사업 시기는 농사시기와 밀접한 관련을 가지고 있어 공사의 년 중 편차가 심한 사업이다. 조사된경지정리사업지구는단북1지구, 용만지구, 월송지구, 해창지구 4곳이며, 1일타설량자료는총 692개이다. 조사된자료의기술통계분석결과는다음과같다. ( 표 2-2 1 ) 경지정리사업의 기술통계 분석 결과 항목 값 단위 평균 70.23854 m3 표준오차 3.439914 m3 중앙값 36 m3 최빈값 12 m3 표준편차 90.49 m3 분산 8188.44 첨도 10.91545 왜도 2.937578 범위 59 3. 6 m3 최소값 1 m3 최대값 59 4. 6 m3 합 48605.07 m3 관측수 69 2 개 변동계수 128.8324 % 조사된자료를통해콘크리트의타설량에따른도수분포분석하면다음 ( 표 2-22) 과같고, 도수분포도는 < 그림 2-7> 과같다. - 47 -
( 표 2-2 2 ) 경지정리사업의콘크리트타설량분포 계급 ( m3 ) 빈도수 ( 수 ) 10 98 20 112 30 10 2 40 48 50 36 60 59 70 25 80 28 90 22 100 11 150 70 200 24 250 31 30 0 7 400 3 50 0 11 500이상 4 < 그림 2-7 > 경지정리사업 1 일콘크리트타설량도수분포 경지정리사업의타설량은다음의회귀결과로나타난다. y =-0.0039x 4 +0.0607x 3 +0.9014x 2-22.056x+135.08 이때결정계수는 0.7637 였다. - 48 -
콘크리트의실제타설일을통해콘크리트의타설시기를알수있는데, 도시한결과는다음 < 그림 2-8> 과같다. < 그림 2-8 > 경지정리사업타설일수분석 경지정리사업의월별타설일수와타설량을분석한결과다음과같다. ( 표 2-2 3) 경지정리사업 콘크리트 월별 타설 량 월 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 건수 13 477 54 19 73 26 16 3 0 0 0 9 물량 517 34469 2206 595 4220 3743 1559 537 0 0 0 423 건수 % 1.88 69.13 7.83 2.75 10.58 3.77 2.32 0.43 0 0 0 1.30 물량 % 1.07 71.41 4.57 1.23 8.74 7.75 3.25 1.11 0 0 0 0.88 경지정리사업의경우콘크리트 1일타설량은 70.2m3정도로계산되었지만, 분산계수가 128.8% 나되어타설량의변동범위가매우크며, 타설규모는 10-30 m3사이가많았으며, 150 m3이상의대규모타설이자주시행되고있다. 조사된자료를통해본공사시기는주로 2월에집중되고있어, 경지정리공사의특성이반영되고있다. - 49 -
< 그림 2-9 > 경지정리사업월별타설일수및타설량분포 - 50 -
3) 대단위사업 1960 년대까지시행해온단일목적의중소규모농지기반조성사업과는달리 1970년부터정부의주곡자립자족과식량증산정책에의하여시도된대단위지역에대한농업종합개발계획사업으로공사기간이일반사업에비해길고, 공사가연중시행되는사업이다. 조사된대단위사업지구는금강지구, 영산강지구 2곳이며, 1일타설량자료는총 833 개이다. 조사된자료의기술통계분석결과는다음과같다. ( 표 2-2 4 ) 대단위사업의 기술통계 분석 결과 항목 값 단위 평균 57.1 320 5 m3 표준오차 2.116436 m3 중앙값 42 m3 최빈값 12 m3 표준편차 61.08403 m3 분산 37 31. 258 첨도 11.77292 왜도 2.877332 범위 50 9 m3 최소값 2 m3 최대값 51 1 m3 합 47591 m3 관측수 833 개 변동계수 106.9173 % 조사된자료를통해콘크리트의타설량에따른도수분포분석하면다음 ( 표 2-25) 와같고, 도수분포도는 < 그림 2-10> 과같다. - 51 -
( 표 2-2 5) 대단위사업콘크리트타설량분포 계급 ( m3 ) 빈도수 ( 수 ) 10 111 20 135 30 87 40 62 50 65 60 78 70 93 80 60 90 26 100 13 150 54 200 10 250 17 30 0 12 400 8 50 0 0 500 이상 2 < 그림 2-1 0 > 대단위사업 1 일콘크리트타설량도수분포 대단위사업의타설량은다음의회귀결과로나타난다. y = 0.0049x 4-0.1709x 3 +2.1559x 2-19.484x+138.2 이때결정계수는 0.8377였다. - 52 -
콘크리트의실제타설일을통해콘크리트의타설시기를알수있는데, 도시한결과는다음 < 그림 2-11> 과같다. < 그림 2-1 1 > 대단위타설일수분석 대단위의월별타설일수와타설량을분석한결과다음과같다. ( 표 2-2 6) 대단위사업의 콘크리트 월별 타설 량 월 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 건수 9 41 75 69 88 74 36 46 33 37 19 15 물량 649 1756 2582 3451 4028 4665 2194 2911 2207 2629 1022 1235 건수 % 1.66 7.56 13.84 12.73 16.24 13.65 6.64 8.49 6.09 6.83 3.51 2.77 물량 % 2.21 5.99 8.80 11.77 13.73 15.91 7.48 9.93 7.52 8.96 3.48 4.21 대단위사업의경우콘크리트 1일타설량은 57.1m3이며, 타설규모로볼때 60-80 m3의중규모타설, 그리고 150 m3이상의대규모타설도여러차례있었다. 공사시기는 4-6월, 8-10월사이에대부분이시공되고있다. - 53 -
< 그림 2-1 2 > 대단위사업월별타설일수및타설량분포 - 54 -
4) 배수개선사업배수개선사업은상습수해농지등을대상으로전액국비로추진되며, 사업추진과정중환경친화적인배수로정비기법등을도입하여생태계를보전하고생활환경개선에도기여하는사업이다. 조사된배수개선사업지구는임호정지구, 오운지구, 도암지구, 만우지구, 신암지구, 해창만지구등총 6곳이며, 1일타설량자료는총 2,686 개이다. 조사된자료의기술통계분석결과는다음과같다. ( 표 2-2 7 ) 배수개선사업의 기술통계분석 결과 항목 값 단위 평균 47.84204 m3 표준 오차 1.332218 m3 중앙값 29 m3 최빈값 6 m3 표준 편차 69.04437 m3 분산 4767.125 첨도 65.84394 왜도 5.9 838 04 범위 1295 m3 최소값 1 m3 최대값 1296 m3 합 128503.7 m3 관측수 2686 개 변동계수 144.3173619 % 조사된자료를통해콘크리트의타설량에따른도수분포분석하면다음 ( 표 2-28) 와같고, 도수분포도는 < 그림 2-13> 과같다. - 55 -
( 표 2-2 8 ) 배수개선사업콘크리트타설량분포 계급 ( m3 ) 빈도수 ( 수 ) 10 70 20 63 30 70 40 48 50 46 60 31 70 16 80 27 90 14 100 7 150 47 200 15 250 9 30 0 7 400 5 50 0 0 500 이상 2 < 그림 2-1 3> 배수개선사업 1 일콘크리트타설량도수분포 배수개선사업의타설량은다음의회귀결과로나타난다. y =-0.005x 4 +0.1534x 3-1.1765x 2-4.7677x+78.907 이때결정계수는 0.8323 로나타났다. - 56 -
콘크리트의실제타설일을통해콘크리트의타설시기를알수있는데, 도시한결과는다음 < 그림 2-14> 과같다. < 그림 2-1 4 > 배수개선타설일수분석 배수개선의월별타설일수와타설량을분석한결과다음과같다. ( 표 2-2 9 ) 배수개선사업의 콘크리트 월별 타설 량 월 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 건수 17 52 105 53 36 34 11 14 24 30 45 50 물량 1262 3029 6586 2753 2027 1725 1574 2172 1832 1330 2594 3028 건수 % 3.61 11.04 22.29 11.25 7.64 7.22 2.34 2.97 5.10 6.37 9.55 10.62 물량 % 4.22 10.13 22.02 9.20 6.78 5.77 5.26 7.26 6.12 4.45 8.67 10.12 배수개선사업의경우콘크리트 1일타설량은 47.8 m3이었으나타설의분포가매우큰특징이있다. 그러나 50 m3이하의소형타설이주로이루어졌고, 150-250 m3사이의타설도자주발생하였다. 대부분의공사시기는 2-4월집중적으로시행되었고, 11-12월사이에도많은타설이시공되었다. - 57 -
< 그림 2-1 5> 배수개선사업타설일수및타설량분포 - 58 -
5) 수리시설개보수사업 수리시설개보수사업은저수지 3,312개소중 44% 인 1,461 개소가 1945년이전에설치된노후시설로저수지내퇴적, 제당침하및누수, 여수토방수로균열등으로용수확보기능이저하되고재해위험이상존하고있는실정이다. 양 배수장 3,666 개소중 41% 인 1,495개소가설치된지 20년이상경과되었으며, 용수로의 56% 인 33,553km 배수로의 84% 인 27,281km가흙수로로이루어져있어효율적인급수관리는물론이고시설노후화에따른기능저하등으로가뭄이나홍수시피해규모가커지고있다. 이에따라공사는출범과동시에수리시설개보수대상지일제조사를실시, 연차별개보수중장기계획을수립하여취약시설물에대한개보수사업을시행하고있으며, 또한재해대처능력향상을위하여설계기준미달시설에대한보강도병행하여추진해나가고있다. 아울러, 시설물의현대화를통한저비용 고효율의과학적인시설물관리로농업인들이안심하고영농에종사할수있도록개보수사업을확대실시하고있다. 조사된수리시설개보수사업지구는경산지구, 대흥지구, 마이지구, 무수지구, 안덕지구, 인보지구, 청도지구, 황혼지구등총 8곳이며, 1일타설량자료는총 788개이다. 조사된자료의기술통계분석결과는다음과같다. ( 표 2-30 ) 수리시설개보수사업의기술통계분석결과 항목 값 단위 평균 33.9 311 8 m3 표준오차 1.132205 m3 중앙값 25.5 m3 최빈값 6 m3 표준편차 31. 78 25 m3 분산 1010.127 첨도 6. 561134 왜도 2.124288 범위 244 m3 최소값 2 m3 최대값 246 m3 합 26737.77 m3 관측수 788 개 변동계수 9 3. 667 524 % - 59 -
조사된자료를통해콘크리트의타설량에따른도수분포분석하면다음 ( 표 2-31) 와같고, 도수분포도는 < 그림 2-16> 과같다. ( 표 2-31 ) 수리시설개보수사업콘크리트타설량분포 계급 ( m3 ) 빈도수 ( 수 ) 10 101 20 104 30 89 40 48 50 47 60 35 70 27 80 10 90 8 100 11 150 11 200 7 250 1 30 0 0 400 0 50 0 0 500 이상 0 < 그림 2-1 6> 수리시설개보수사업 1 일콘크리트타설량도수분포 수리시설개보수사업의타설량은다음의회귀식으로나타낼수있다. y =-0.0056x 4 +0.1725x 3-0.8888x 2-14.559x+124.7 이때결정계수는 0.9674였다. - 60 -
콘크리트의실제타설일을통해콘크리트의타설시기를알수있는데, 도시한결과는다음 < 그림 2-17> 과같다. < 그림 2-1 7 > 수리시설개보수사업타설일수분석 수리시설개보수사업의월별타설일수와타설량을분석한결과다음과같다. ( 표 2-32 ) 수리시설개보수사업 월별 타설 량 월 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 건수 0 17 127 90 34 15 0 31 4 55 112 40 물량 0 773 3982 2592 1171 859 0 28 58 1744 4172 1817 건수 % - 3.2 4 24.19 17.14 6.48 2.86-5.90 0.76 10.48 21.33 7.62 물량 23.16 15.07 % - 4.50 6.81 5.00-0.16 0.34 10.14 24.26 10.57 수리시설개보수사업의경우콘크리트 1일타설량은 33.9 m3이었고, 대부분 30 m3이하의소형타설이대부분이었다. 공사기간과시기는 3-4월, 10-12월에집중되고있어, 추수후부터이앙전시기중동절기가제외한형상을띄고있어, 농업생산활동과가장밀접한모습을보이고있다. - 61 -
< 그림 2-1 8 > 수리시설개보수사업월별타설일수및타설량분포 - 62 -
6) 간척사업간척사업이란우리나라의갯벌이나하천변등공유수면에대해둑이나벽을쌓아농지나토지를만들어국토를넓히는사업으로, 대부분공사가장기간에걸쳐시행되며, 콘크리트의타설규모도큰공사이다. 조사된간척사업지구는경산지구, 대흥지구, 마이지구, 무수지구, 안덕지구, 인보지구, 청도지구, 황혼지구등총8 곳이며, 1일타설량자료는총 788개이다. 조사된자료의기술통계분석결과는다음과같다. ( 표 2-33) 간척사업의 기술통계 분석 결과 항목 값 단위 평균 83.1565 m3 표준오차 7.428014 m3 중앙값 36 m3 최빈값 6 m3 표준편차 121.1472 m3 분산 14 676.66 첨도 6. 67 814 8 왜도 2.602672 범위 59 3. 6 m3 최소값 1 m3 최대값 59 4. 6 m3 합 22119.63 m3 관측수 266 개 변동계수 14 5. 6858 % 조사된자료를통해콘크리트의타설량에따른도수분포분석하면다음 ( 표 2-34) 와같고, 도수분포도는 < 그림 2-19> 과같다. - 63 -
( 표 2-34 ) 간척사업의콘크리트타설량분포 계급 ( m3 ) 빈도수 ( 수 ) 10 38 20 49 30 34 40 22 50 14 60 13 70 13 80 9 90 5 100 7 150 25 200 6 250 10 30 0 5 400 1 50 0 11 500 이상 4 < 그림 2-1 9 > 간척사업 1 일콘크리트타설량도수분포 간척사업의타설량은다음의회귀결과로나타난다. y =-0.0016x 4 +0.0287x 3 +0.353x 2-9.4077x+54.809 이때결정계수는 0.5856 였다. - 64 -
콘크리트의실제타설일을통해콘크리트의타설시기를알수있는데, 도시한결과는다음 < 그림 2-20> 과같다. < 그림 2-2 0 > 간척사업타설일수분석 간척사업의월별타설일수와타설량을분석한결과다음과같다. ( 표 2-35) 간척사업의 월별 타설 량 분포 월 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 건수 5 31 52 40 23 38 4 3 3 33 19 16 물량 1044 9434 2485 2445 730 2109 224 106 140 2255 406 734 건수 % 1.87 11.61 19.48 14.98 8.61 14.23 1.50 1.12 1.12 12.36 7.12 5.99 물량 % 4.72 42.66 11.24 11.06 3.30 9.54 1.01 0.48 0.63 10.20 1.84 3. 32 간척사업의경우콘크리트 1일타설량은 83.1m3로큰편에속하며, 조사된자료수가한정되어있지만그럼에도타설량은매우다양하게분포하고있어다른사업과는차별이된다. 공사는대부분 2월에집중적으로시행되고있었고, 3-4 월, 10월등에도많은공사가이루어지고있다. - 65 -
< 그림 2-2 1 > 간척사업의월별타설일수및타설량분포 7) 사업별콘크리트타설량고찰농업기반정비사업의 1일콘크리트타설량을농촌용수사업, 경지정리사업, 대단위사업, 배수개선사업, 수리시설개보수사업, 간척사업등총6 개사업으로구분하여분석하였다. 1일콘크리트타설량은사업별로분명한차이를보이고있는데, 사업의규모와성격에많은영향을받고있음을알수있다. - 66 -
( 표 2-36) 농업기반조성사업사업별 1 일콘크리트타설량비교 사업별 평균타설 량 ( m3 ) 표준편차 ( m3 ) 변동계수 (%) 농촌용수사업 48.9 64.9 132.8 경지정리사업 70.2 90.5 128.8 대단위사업 57.1 61.1 106.9 배수개선사업 47.8 69.0 144.3 수리시설물개보수사업 33.9 31.8 93.7 간척사업 83.2 121.1 145.7 ( 표 2-37 ) 농업기반조성사업사업별 1 일콘크리트타설량월별비교 ( % ) 월 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 농촌용수경지정리대단위배수개선개보수간척 건수 0 0. 46 6. 16 9. 36 16. 21 1 3. 4 7 5. 0 2 6.8 5 4. 79 1 6.67 13. 24 7. 76 물량 0 0.14 3.20 7.44 18.16 15.17 6.37 10.20 7.46 11.20 8.55 12.10 건수 1.88 69.13 7.83 2.75 10.58 3.77 2.32 0.43 0 0 0 1.30 물량 1.07 71.41 4.57 1.23 8.74 7.75 3.25 1.11 0 0 0 0.88 건수 1.66 7.56 13.84 12.73 16.24 13.65 6.64 8.49 6.09 6.83 3.51 2.77 물량 2.21 5.99 8.80 11.77 13.73 15.91 7.48 9.93 7.52 8.96 3.48 4.21 건수 3.61 11.04 22.29 11.25 7.64 7.22 2.34 2.97 5.10 6.37 9.55 10.62 물량 4.22 10.13 22.02 9.20 6.78 5.77 5.26 7.26 6.12 4.45 8.67 10.12 건수 0 3. 2 4 24.19 17.14 6.48 2.86 0 5.90 0.76 10.48 21.33 7.62 물량 0 4.50 23.16 15.07 6.81 5.00 0 0.16 0.34 10.14 24.26 10.57 건수 1.87 11.61 19.48 14.98 8.61 14.23 1.50 1.12 1.12 12.36 7.12 5.99 물량 4.72 42.66 11.24 11.06 3.30 9.54 1.01 0.48 0.63 10.20 1.84 3.32-67 -
2. 3. 3 지역별분석 농업기반조성사업은지역별로동일한설계원칙과기준에의해설계되고, 일정한품질관리를받게된다. 본장에서는지역별로사업의특성을파악하고자도단위로시행되는사업의콘크리트 1회시공물량을분석하고, 공사시기를분석하고자한다. 1) 경기도 조사된 경기도 지역의 농업기반조성사업은 내륙과 해안에 사업이 모두 있다. 경기도 지역은 크게 북부와 남부로 구분되며, 동쪽에서는 고도가 높으나 서쪽에 서는 해안에 가까워질수록 고도가 낮아져 구릉이나 평야지대가 있다. 조사된 경기도 지역의 1일 콘크리트 시공 물량의 기술통계 분석의 결과 다음과 같다. ( 표 2-38 ) 경기도지역 사업의 콘크리트 타설 기술통계분석결과 경기도 지역사업 평균 69.977 m3 표준 오차 5. 70 51 m3 중앙값 45 m3 최빈값 24 m3 표준 편차 72.61 5 m3 분산 5272.9 첨도 1.4258 왜도 1.423 범위 334 m3 최소값 2 m3 최대값 336 m3 합 11336 m3 관측수 162 개 103.7696 % - 68 -
타설물량에따른도수분포는다음과같다. ( 표 2-39 ) 경기도지역사업의콘크리트타설도수분포 계급 빈도수 10 25 20 25 30 2 0 40 7 50 1 1 60 1 2 70 5 80 8 90 4 100 1 150 21 200 9 250 11 30 0 1 400 2 50 0 0 1000 0 < 그림 2-2 2 > 경기도지역사업의콘크리트타설량분포 경기도지역의시공기간은 < 그림 2-23> 와같다. - 69 -
< 그림 2-2 3> 경기도지역사업의콘크리트타설시공기간 분석결과조사된경기도지역의일별콘크리트타설량은평균 69.977m3이었고, 표준편차는 72.615 m3이었다. 타설량의분포를보면 10-30 m3의소형타설이많았지만 150-250 m3의타설과 50-80의중규모타설도비교적높은수치를보였다. 공사기간은년중전기간에걸쳐타설이이루어지고있다. - 70 -
2) 강원도강원도지역은태백산맥에의해해안 중앙 내방 ( 內方 ) 산맥등의 3갈래로갈라져남북으로뻗어있고, 동해안지역과서쪽지역으로구분되며, 비교적평야부가적고, 산지중심으로되어있다. ( 표 2-4 0 ) 강원도지역사업의콘크리트타설기술통계분석결과 강원도 지역사업 평균 48.952 m3 표준 오차 8.3555 m3 중앙값 31.5 m3 최빈값 6 m3 표준 편차 54.15 m3 분산 2932.2 첨도 1.616 왜도 1.446 범위 214 m3 최소값 4 m3 최대값 218 m3 합 2056 m3 관측수 42 개 110.6171 % 타설물량에따른도수분포는다음과같다. ( 표 2-4 1 ) 강원도지역사업의콘크리트타설도수분포 계급 빈도수 10 15 20 5 30 1 40 2 50 5 60 1 70 2 80 2 90 2 100 0 150 4 200 2 250 1-71 -
분석결과조사된강원도지역의일별콘크리트타설량은평균 48.952 m3이었고, 표준편차는 54.150 m3이었다. 타설량의분포를보면 10m3이하의소형타설이많았다. 또한공사기간은 5-7월에주로콘크리트타설이이루어지고있다. < 그림 2-2 4 > 강원도지역사업의콘크리트타설시공기간 3) 충청북도충청북도는해안을가지지않고있으며, 지형적특색은동고서저 ( 東高西低 ) 의경동지괴로서산지가많고평야가적은산악도 ( 山岳道 ) 이다. 북동쪽강원도와의경계는태백산맥이, 동쪽경상북도와의경계는태백산에서분기한소백산맥이, 서쪽경기도 충청남도와의경계는오대산에서분기한차령산맥이각각도계를형성하고있다. 따라서동쪽대부분지역은산지로구성되고, 서쪽지역은평야지대가넓게존재한다. - 72 -
( 표 2-4 2 ) 충청북도지역사업의콘크리트타설기술통계분석결과 충청북도 지역사업 평균 27.005 m3 표준오차 2. 01 08 m3 중앙값 18 m3 최빈값 6 m3 표준편차 29.893 m3 분산 893.58 첨도 8.7639 왜도 2.5994 범위 184 m3 최소값 2 m3 최대값 186 m3 합 5968 m3 관측수 221 개 110.6958 % 타설물량에따른도수분포는다음과같다. ( 표 2-4 3) 충청북도지역사업의콘크리트타설도수분포 계급 빈도수 10 72 20 53 30 33 40 18 50 1 0 60 1 6 70 4 80 2 90 4 100 1 150 5 200 3 250 0 분석결과 조사된 강원도 지역의 일별 콘크리트 타설 량은 평균 27.005m3이었 고, 표준편차는 29.893m3 이었다. 타설 량의 분포를 보면 10-40m3 이하의 소형 타 설이 많았다. 또한 공사기간은 10-5월에 주로 콘크리트 타설이 이루어 지고 있 다. - 73 -
< 그림 2-2 5> 충청북도지역사업의콘크리트타설시공기간 - 74 -
4) 충청남도 충청남도는차령산맥이중앙부를북동 남서방향으로크게뻗어있고, 동남지형구와북서지형구로구분한다. 비교적남북으로넓게구성되어있고, 서해안쪽에는많은간척자원과평야지대가있다. 충청남도의조사된자료의분석결과는다음과같다. ( 표 2-4 4 ) 충청남도지역사업의콘크리트타설기술통계분석결과 충청남도 지역사업 평균 37.9 66 m3 표준 오차 2. 862 2 m3 중앙값 24 m3 최빈값 6 m3 표준 편차 43. 97 m3 분산 1933.4 첨도 8.1594 왜도 2.5535 범위 278 m3 최소값 2 m3 최대값 280 m3 합 8960 m3 관측수 236 개 115.8144 % 타설물량에따른도수분포는다음과같다. ( 표 2-4 5) 충청남도지역사업의콘크리트타설도수분포 계급 빈도수 10 64 20 46 30 2 7 40 20 50 2 5 60 1 5 70 8 80 3 90 5 100 3 150 13 200 3 250 3-75 -
분석결과조사된강원도지역의일별콘크리트타설량은평균 37.966 m3이었고, 표준편차는 43.970m3이었다. 타설량의분포를보면 10-20m3이하의소형타설이많았고, 150 m3정도의타설도많았다. 또한공사기간은동절기를제외한전기간에걸쳐시행되고있다. < 그림 2-2 6> 충청남도지역사업의콘크리트타설시공기간 - 76 -
5) 경상북도 경상북도는태백산맥및소백산맥과남부의산지에둘러싸여하나의큰분지를형성한다. 낙동강과그지류는이분지의물을모아남쪽으로흐르면서크고작은평야를형성하고있다. 이와같은지형적성격은소백산지 중앙저지 동부산지 해안평야의 4지형구로구분된다. 경상남도의조사된자료의분석결과는다음과같다. ( 표 2-4 6) 경상북도지역사업의콘크리트타설기술통계분석결과 경상북도 지역사업 평균 53.338 m3 표준 오차 3. 11 84 m3 중앙값 45 m3 최빈값 42 m3 표준 편차 37.67 9 m3 분산 1419.7 첨도 6.2687 왜도 2.0774 범위 240 m3 최소값 6 m3 최대값 246 m3 합 7787.3 m3 관측수 146 개 70. 64 304 % 타설물량에따른도수분포는다음과같다. ( 표 2-4 7 ) 경상북도지역사업의콘크리트타설도수분포 계급 빈도수 10 3 20 15 30 2 6 40 15 50 2 4 60 2 0 70 14 80 6 90 4 100 9 150 5 200 4 250 1-77 -
분석결과조사된강원도지역의일별콘크리트타설량은평균 53.338 m3이었고, 표준편차는 37.679m3이었다. 타설량의분포를보면 30-60 m3정도의타설이많았다. 또한공사기간은 10-11월이많았고, 2월에갑자기콘크리트타설량이많아진모습이다. < 그림 2-2 7 > 경상북도지역사업의콘크리트타설시공기간 - 78 -
6) 경상남도 경상남도는크게동쪽과서쪽및중앙부로구분되는데동쪽과서쪽지역은비교적산악지대가많으나, 중앙부는낙동강이남북으로흐르는평야지대및구릉지대가이루는저지대가대부분이다. 이에따라농업기반조성사업도영향을받는다. 경상남도지역의사업지구조사된결과는다음과같다. ( 표 2-4 8 ) 경상남도지역사업의콘크리트타설기술통계분석결과 경상남도 지역사업 평균 39.547 m3 표준 오차 2. 30 51 m3 중앙값 24 m3 최빈값 6 m3 표준 편차 48.076 m3 분산 2311.3 첨도 15.331 왜도 3. 34 88 범위 394.5 m3 최소값 1.5 m3 최대값 396 m3 합 17203 m3 관측수 435 개 121.5677 % 타설물량에따른도수분포는다음과같다. ( 표 2-4 9 ) 경상남도지역사업의콘크리트타설도수분포 계급 빈도수 10 93 20 95 30 7 3 40 37 50 39 60 2 7 70 9 80 10 90 15 100 4 150 17 200 7 250 5 30 0 1 400 3-79 -
분석결과조사된경상남도지역의일별콘크리트타설량은평균 39.547 m3이었고, 표준편차는 48.076m3이었다. 타설량의분포를보면 10-30 m3정도의타설이월등히많았다. 또한공사기간은년중고르게분포하나특히봄철공사가많았다. < 그림 2-2 8 > 경상남도지역사업의콘크리트타설시공기간 - 80 -
7) 전라북도 전라북도는노령산맥을경계로하여크게둘로나뉘는데, 황해연안에서차령산맥의산기슭에이르기까지를서부평야권이라하여만경강과동진강을중심으로하는호남평야를이에포함하며, 노령산맥에서소백산맥까지를동북산악권이라하여진안고원, 장계 장수분지, 남원 오수분지등을이에포함한다. ( 표 2-50 ) 전라북도지역사업의콘크리트타설기술통계분석결과 전라북도 지역사업 평균 44.379 m3 표준 오차 2. 14 26 m3 중앙값 26 m3 최빈값 12 m3 표준 편차 54.752 m3 분산 2997.8 첨도 14.813 왜도 3.2205 범위 509 m3 최소값 2 m3 최대값 511 m3 합 28980 m3 관측수 653 개 123.3737 % 타설물량에따른도수분포는다음과같다. ( 표 2-51 ) 전라북도지역사업의콘크리트타설도수분포 계급 빈도수 10 137 20 135 30 9 4 40 53 50 4 3 60 31 70 50 80 32 90 9 100 7 150 35 200 7 250 9 300 6 400 4 1000 1-81 -
< 그림 2-2 9 > 전라북도지역사업의콘크리트타설시공기간 분석결과조사된전라북도지역의일별콘크리트타설량은평균 44.379m3이었고, 표준편차는 54.752 m3이었다. 타설량의분포를보면 10-30 m3정도의타설이월등히많았다. 또한공사기간은동절기를제외한년중고르게분포하였다. - 82 -
8) 전라남도전라남도는노령산맥을경계로북부의산악지대와남부및서부의평야지대로구분되며, 많은간척자원과평야부가존재하고있고, 이에따라영산강지역등에많은농업기반조성사업이대규모로시행되고있는지역이다. ( 표 2-52 ) 전라남도지역사업의콘크리트타설기술통계분석결과 전라남도 지역사업 평균 60.785 m3 표준 오차 3. 28 89 m3 중앙값 34 m3 최빈값 12 m3 표준 편차 96.7 85 m3 분산 9367.3 첨도 47.253 왜도 5. 57 52 범위 1296 m3 최소값 0 m3 최대값 1296 m3 합 52640 m3 관측수 866 개 159.2246 % 타설물량에따른도수분포는다음과같다. ( 표 2-53) 전라남도지역사업의콘크리트타설도수분포 계급 빈도수 10 118 20 160 30 133 40 82 50 7 2 60 65 70 37 80 35 90 21 100 16 150 65 200 16 250 14 30 0 1 0 400 3 50 0 1 3 1000 5-83 -
< 그림 2-30 > 전라남도지역사업의콘크리트타설시공기간 분석결과조사된전라남도지역의일별콘크리트타설량은평균 60.785m3이었고, 표준편차는 96.785m3이었다. 타설량의분포를보면 10-30 m3정도의타설이월등히많았다. 또한공사기간은년중고르게분포하였다. 농업기반정비사업의 1일콘크리트타설량을경기도, 강원도, 충청북도, 충청남도, 경상북도, 경상남도, 전라북도, 전라남도등총8 개지역으로구분하여분석하였다. 1일콘크리트타설량은지역별로는큰차이가없으며, 그지역에조사된사업의사업구분에따라결정됨을알수있었다. - 84 -
2. 3. 4 구조물별분석 1) 저수지수원공구조물 저수지 수원공 콘크리트 구조물에는 크게 여수토방수로 부분과 취수탑, 사통과 복통으로 구분되며, 이들은 대부분 동시에 진행되며, 비교적 단위 공작물 보다는 규모가 크다. 이들 자료의 1일 콘크리트 타설 자료를 분석한 결과 다음과 같다. ( 표 2-54 ) 여수토방수로구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 여수토방수로 평균 59.59619 m3 표준 오차 3.97708 m3 중앙값 42 m3 최빈값 6 m3 표준 편차 58.72088 m3 분산 3448.142 첨도 3.023561 왜도 1.620795 범위 327 m3 최소값 3 m3 최대값 330 m3 합 12991.97 m3 관측수 218 개 < 그림 2-31 > 여수토방수로구조물의콘크리트타설분포도 - 85 -
< 그림 2-32 > 여수토방수로구조물의콘크리트타설누적분포도 - 86 -
( 표 2-55) 복통구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 복통, 사통 평균 25.75714 m3 표준 오차 3.874793 m3 중앙값 20 m3 최빈값 12 m3 표준 편차 22.92359 m3 분산 525.4908 첨도 10.35969 왜도 2.818604 범위 122.5 m3 최소값 3.5 m3 최대값 126 m3 합 901.5 m3 관측수 35 개 < 그림 2-33> 복통구조물의콘크리트타설분포도 - 87 -
< 그림 2-34 > 복통구조물의콘크리트타설누적분포도 - 88 -
( 표 2-56) 취수탑구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 취수탑 평균 50.58824 m3 표준 오차 11.71633 m3 중앙값 41 m3 최빈값 45 m3 표준 편차 48.30768 m3 분산 2333.632 첨도 11.96027 왜도 3.227155 범위 219 m3 최소값 6 m3 최대값 225 m3 합 860 m3 관측수 17 개 < 그림 2-35> 취수탑구조물의콘크리트타설분포도 - 89 -
< 그림 2-36> 취수탑구조물의콘크리트타설누적분포도 - 90 -
2) 수로구조물 수로구조물은구조물의분류에서수로에해당하는부분으로보및용수, 배수, 용배수겸용의수로이다. 이들은조사자에따라다른명칭을사용함으로명확하게구분하기가곤란한부분도있어간선과지선, 지거그리고, 이들을통합하여조사한것은관수로나개수로로구분하여분석하였다. 수로구조물을분석한결과는다음과같다. ( 표 2-57 ) 보구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 보 평균 29.66071 m3 표준 오차 4.322042 m3 중앙값 18 m3 최빈값 6 m3 표준 편차 32. 3432 m3 분산 1046.083 첨도 6.603219 왜도 2.279593 범위 173 m3 최소값 1 m3 최대값 174 m3 합 1661 m3 관측수 56 개 < 그림 2-37 > 보구조물의콘크리트타설분포도 - 91 -
< 그림 2-38 > 보구조물의콘크리트타설누적분포도 ( 표 2-58 ) 간선구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 간선 평균 39.8112 m3 표준 오차 1.617171 m3 중앙값 26 m3 최빈값 12 m3 표준 편차 51.85046 m3 분산 2688.47 첨도 34.89109 왜도 5.01232 범위 511 m3 최소값 0 m3 최대값 511 m3 합 40925.91 m3 관측수 1028 개 - 92 -
< 그림 2-39 > 간선구조물의콘크리트타설분포도 < 그림 2-4 0 > 간선구조물의콘크리트타설누적분포도 - 93 -
( 표 2-59 ) 지선구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 지선 평균 51. 06558 m3 표준 오차 4. 134 647 m3 중앙값 29 m3 최빈값 6 m3 표준 편차 78.44941 m3 분산 6154.309 첨도 21.25001 왜도 4.143204 범위 593.1 m3 최소값 1.5 m3 최대값 594.6 m3 합 18383.61 m3 관측수 360 개 < 그림 2-4 1 > 지선구조물의콘크리트타설분포도 - 94 -
< 그림 2-4 2 > 지선구조물의콘크리트타설누적분포도 ( 표 2-60 ) 지거구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 지거 평균 81.09081 m3 표준 오차 9.200465 m3 중앙값 51 m3 최빈값 24 m3 표준 편차 102.0 381 m3 분산 10411.77 첨도 7.639817 왜도 2.524166 범위 593.1 m3 최소값 1.5 m3 최대값 594.6 m3 합 9974.17 m3 관측수 123 개 - 95 -
< 그림 2-4 3> 지거구조물의콘크리트타설분포도 < 그림 2-4 4 > 지거구조물의콘크리트타설누적분포도 - 96 -
( 표 2-61 ) 관수로구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 관수로 평균 46.47797 m3 표준 오차 6.345203 m3 중앙값 30 m3 최빈값 24 m3 표준 편차 48.73843 m3 분산 2375.435 첨도 3.314142 왜도 1.786868 범위 228 m3 최소값 2 m3 최대값 230 m3 합 2742.2 m3 관측수 59 개 < 그림 2-4 5> 관수로구조물의콘크리트타설분포도 < 그림 2-4 6> 관수로구조물의콘크리트타설누적분포도 - 97 -
( 표 2-62 ) 개수로구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 개수로 평균 40.10775 m3 표준 오차 2. 720 382 m3 중앙값 27.25 m3 최빈값 6 m3 표준 편차 54.94903 m3 분산 3019.396 첨도 34. 72 263 왜도 4.867047 범위 593.6 m3 최소값 1 m3 최대값 594.6 m3 합 16363. 96 m3 관측수 408 개 < 그림 2-4 7 > 개수로구조물의콘크리트타설분포도 - 98 -
< 그림 2-4 8 > 개수로구조물의콘크리트타설누적분포도 - 99 -
3) 도로및교량구조물 도로및교량구조물은농업기반정비사업에의해제작되는도로및교량의콘크리트타설부분을말하여, 도로는그규모에관계없이조사하였다. ( 표 2-63) 도로 구조물의 콘크리트 타설 기술통계분석결과 도로 평균 98.30169 m3 표준 오차 9.22778 m3 중앙값 82 m3 최빈값 60 m3 표준 편차 70.87992 m3 분산 502 3. 963 첨도 -0.95803 왜도 0.504083 범위 236 m3 최소값 4 m3 최대값 240 m3 합 5799.8 m3 관측수 59 개 < 그림 2-4 9 > 도로구조물의콘크리트타설분포도 - 100 -
< 그림 2-50 > 도로구조물의콘크리트타설누적분포도 ( 표 2-64 ) 교량구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 교량 평균 63.18422 m3 표준 오차 12.83407 m3 중앙값 29 m3 최빈값 6 m3 표준 편차 86. 09 356 m3 분산 7412.101 첨도 2.732113 왜도 1.850925 범위 340 m3 최소값 4 m3 최대값 344 m3 합 2843.29 m3 관측수 45 개 - 101 -
< 그림 2-51 > 교량구조물의콘크리트타설분포도 < 그림 2-52 > 교량구조물의콘크리트타설누적분포도 - 102 -
4) 기타구조물 기타구조물로는양 배수장과각종평야부의구조물그리고배수갑문으로구분하여조사분석하였다. 분석된결과는다음과같다. ( 표 2-65) 양배수장구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 양배수장 평균 58. 361 36 m3 표준 오차 6.626488 m3 중앙값 33 m3 최빈값 12 m3 표준 편차 91.57989 m3 분산 8386.876 첨도 55. 76659 왜도 6.196493 범위 982 m3 최소값 2 m3 최대값 984 m3 합 11147.02 m3 관측수 191 개 < 그림 2-53> 양배수장구조물의콘크리트타설분포도 - 103 -
< 그림 2-54 > 양배수장구조물의콘크리트타설누적분포도 - 104 -
( 표 2-66) 공작물구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 공작물 평균 12.25 m3 표준 오차 4.007805 m3 중앙값 9.5 m3 최빈값 #N/A m3 표준 편차 8.01561 m3 분산 64.25 첨도 3.234508 왜도 1.724747 범위 1 8 m3 최소값 6 m3 최대값 24 m3 합 49 m3 관측수 4 개 ( 표 2-67 ) 배수갑문구조물의콘크리트타설기술통계분석결과 배수갑문 평균 59.59619 m3 표준 오차 3.97708 m3 중앙값 42 m3 최빈값 6 m3 표준 편차 58.72088 m3 분산 3448.142 첨도 3.023561 왜도 1.620795 범위 327 m3 최소값 3 m3 최대값 330 m3 합 12991.97 m3 관측수 218 개 - 105 -
< 그림 2-55> 배수갑문구조물의콘크리트타설분포도 < 그림 2-56> 배수갑문구조물의콘크리트타설누적분포도 - 106 -
2. 3. 5 전체구조물별분석 콘크리트의일타설량을계급으로나누어같은계급내에콘크리트타설의주요대상구조물과타설부위, 중요도등을판단 ( 표 2-68 ) 구조물의콘크리트타설량별구조물별타설부위특성 타설량평균타설량대상구조물타설부위비고 ( m3 ) ( m3 ) 1-2 1.86 수로, 간선, 지선, 보버림, 기초 2-5 4.03 수로, 양배수장 5-10 7.02 수로, 양배수장 10-20 14.72 20-50 33.49 50-100 68.93 100 이상 190.49 수로, 여방수로, 양배수장 수로, 양배수장, 저수지 저수지, 수로, 양배수장수로, 배수갑문, 저수지 버림, 구체, 기초버림, 구체, 기초, 벽체벽체, 기초, 버림 기초, 벽체, 구체 벽체, 벽체, 기초 슬래브 ( 표 2-69 ) 전체 구조물의 콘크리트 타설 기술통계 분석결과 전국 지역사업 평균 48.8699 m3 표준 오차 1.31957 m3 중앙값 30 m3 최빈값 6 m3 표준 편차 69. 337 1 m3 분산 4807.64 첨도 62. 662 6 왜도 5.77317 범위 1296 m3 최소값 0 m3 최대값 1296 m3 합 134930 m3 관측수 2761 개 141.8811 % - 107 -
타설물량에따른도수분포는다음과같다. ( 표 2-7 0 ) 전체구조물의콘크리트타설도수분포 계급 빈도수 10 527 20 534 30 407 40 234 50 229 60 187 70 129 80 98 90 64 100 41 150 165 200 51 250 44 30 0 1 9 400 12 50 0 1 3 1000 6-108 -
2. 3. 6 요약및결론 농업기반조성사업에의해발생하는일변콘크리트타설량은구조물의시공품질에많은영향을준다. 전국을일정한규모로조사한 1차년도의연구결과사업별, 지역별, 구조물별일콘크리트타설량은다음과같이요약된다. ( 표 2-7 1 ) 농업기반정비사업사업별콘크리트타설량 사업 타설량 평균 ( m3 ) 표준편차 ( m3 ) 농촌용수 48.9 64.9 경지정리 70.2 90.5 대단위 57.1 61.1 배수개선 47.8 69.0 개보수 33.9 31.8 간척 83.1 121.1 주공사시기 4-6월, 10-12월 2월, 5-6월 4-6월, 8-10월 2-3월, 10월 3-4 월, 10-12월 2-4월, 10월 타설량 ( m3 ) 10-30 20-30, 150 10-30, 60-80 10-50 150 10-30 10-30 150, 500 ( 표 2-7 2 ) 농업기반정비사업지역별콘크리트타설량 지역 타설량 평균 ( m3 ) 표준편차 ( m3 ) 타설량 ( m3 ) 경기 70.0 72.6 10-30, 150-250 강원 49.0 54.2 10 충북 27.0 29.9 10-30 충남 38.0 44.0 10-20, 150 경북 53.3 37.7 30-60 경남 39.5 48.1 10-30, 150 전북 44.4 54.8 10-30, 150 전남 60.8 96.8 10-30, 150-109 -
( 표 2-7 3) 농업기반정비사업구조물별콘크리트타설량 구조물 타설량 평균 ( m3 ) 표준편차 ( m3 ) 타설량 ( m3 ) 여수토방수로 59.6 58.7 10-30, 180이상 봉통, 사통 25.8 22.9 10-50 취수탑 50.6 48.3 10-60 보 29.7 32.3 10-50 간선 39. 8 51. 9 1 0-80 지선 51.1 78.4 10-80, 대형 지거 81.1 102.0 10-30, 200이상 관수로 46.5 48.7 10-90 개수로 40.1 54.9 10-60 도로 98.3 70.9 전범위 교량 63. 1 8 6. 1 1 0-60 양배수장 58.4 91.6 10-90 공작물 12.3 8.0 배수갑문 59.6 58.7 ( 표 2-7 4 ) 농업기반정비사업지역별, 구조물별콘크리트타설량의변동성 지역평균표준편차변동계수조사수타설량비고 경기 69.98 72.62 103.77 162 10-30, 150-250 경지, 배수, 개보수 2, 간척 강원 48.95 54.15 110.62 42 10 용수, 배수, 개보수 충북 27.01 29.89 110.70 221 10-30 경지, 개보수 2 용수, 대단위, 배수, 개보수, 충남 37.97 43.97 115.81 236 150 간척경북 53.34 37.68 70.64 146 30-60 경지, 개보수2 경남 39.55 48.08 121.57 435 10-30,150 용수, 배수, 개보수 전북 44.38 54.75 123.37 653 10-30,150 용수, 대단위, 개보수 전남 60.79 96.79 159.22 866 10-30,150 경지, 대단위, 배수, 개보수, 간척 - 110 -
2. 4 콘크리트시공품질자료조사 분석 2. 4. 1 개요 콘크리트의시공품질은최종완성품인구조물의강도뿐만이아니라사용성과미관등을고려한부분이된다. 조사된지구의완성된콘크리트의시공품질은총 4가지항목으로조사하였다. 시공품질의조사항목은균열, 시공이음, 표면마무리, 단면치수등이다. 이들은각각시공품질의정도를나타내지만객관적인평가가매우힘든부분으로현재조사된자료는조사지역과사업종류, 조사자의주관에따라서조사항목이나방법에일관성이부족한부분이있다. 이것은품질조사에상당한어려움이있고, 또한평가가조사자에따라주관적으로해석될수있기때문이다. 본연구에서는이들항목을중심으로조사된자료를분석하고, 완성된콘크리트의시공품질평가기준을정립하고자한다. 일반적인평가방법은조사방법의통일된기준설정및분석방법의통일성을기해조사하고, 표면상태에대한평가는 1m 1m영역을촬영한사진의표면상태를표본조사하여 A, B, C등급으로구분하고, 전체면적에대한각등급의비율을분석하여평가함이타당하다. 1차년도연구결과조사된자료수가부족하므로당해년도연구에서는조사된지역에한하여평가하였고, 향후세부적인조사방법과평가도구의개발에관한연구가필요하다고사료된다. - 111 -
2. 4. 2 시공이음 시공이음은 콘크리트가 일체식 구조가 되도록 연속적으로 치는 것이 원칙이지만 작업에 따른 여러 가지 여건으로 인해 나누어 치기를 함으로 생기는 이음부이다. 시공이음은 타설에 따른 콘크리트의 온도의 상승 및 하강, 철근의 조립 등 영향을 받으며 원칙적으로 이어지는 부분은 시공계획에서 구조물의 강 도 및 외관이 손상되지 않도록 위치 방향 및 시공법을 정하여 실시하여야 한다. 시공이음의 위치는 될 수 있는 대로 전단력이 작은 위치에 두되, 시공이음 면은 부재의 압축력을 받는 방향과 직각이 되도록 한다. 또한 부득이 전단력이 큰 위 치에 시공이음을 둘 경우에는 시공이음에 장부 또는 홈을 만들거나 강재 축을 끼어 넣어야 한다. 구 콘크리트 면은 경화되기 전에 고압으로 공기나 물을 뿜어 콘크리트 표면을 얇게 걷어내서 굵은 골재를 노출시킨 후 새로운 콘크리트를 치 되 치기후 거푸집제거는 현장의 상황에 따라 다르지만 대략 10시간 정도로 한다. 시공이음부분은 구조상 문제가 되지 않도록 하기 때문에 비교적 그 위치는 잘 선정되지만 시공의 문제로 인해 실제 구조물의 품질에 나쁜 영향을 미친다. 한편, 시공이음은 수평시공이음과 연직 시공이음으로 대별되는데 이중 수평시공 이음의 시공은 다음과 같은 주의사항을 요한다. 1 수평시공이음이 거푸집에 접하는 선은 될 수 있는 대로 수평한 직선이 되도록 주의해야 한다. 2 굳은 콘크리트에 새로 콘크리트를 쳐서 이어나갈 경우에는 굳은 콘크리 트의 표면의 레이턴스, 품질이 나쁜 부분의 콘크리트, 꽉 붙지 않은 골재 등을 완전히 제거하고 충분히 흡수 시켜야 한다. 3 새 콘크리트를 치기 전에 거푸집을 바로 잡고, 굳은 콘크리트 면에 시멘 트 풀을 바르거나 콘크리트 중의 모르터와 같은 정도의 모르터를 깔고, 즉시 콘크리트를 쳐서 굳은 콘크리트와 밀착하도록 한다. 또한, 연직시공이음의 경우는 다음과 같은 주의사항을 요한다 1 연직 시공이음의 시공에 있어 시공 이음면의 거푸집을 견고하게 지지하 고, 이음 부분의 콘크리트는 진동기를 써서 충분히 다져야 한다. 2 구 콘크리트의 시공 이음면은 그 표피를 제거하든가, 또는 거칠게 하고, 충분히 흡수시킨 후에 시멘트풀이나 모르터 등을 바르거나, 또는 감독관 의 지시에 따라 처리한 후 새 콘크리트를 쳐야 한다. 3 새 콘크리트를 칠 때는 신구 콘크리트가 밀착되도록 충분히 다져야 하고, 새 콘크리트를 친 후 적당한 시기에 진동다지기를 한번 더 하는 것이 바 람직하다. - 112 -
조사한현장의시공이음부는다음의조사표를이용하였다. ( 표 2-7 5) 시공이음부현장조사표 지구코드시설시공구조측점종류시설명이음물의위치시공이음상태조사장변 / 총누수부위길이조사여부적합성여부사진번호조사양호보통불량방법 (m) 지점 (%) (%) (%) 합계 (0) (1) (2) (3) (3-1) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) 수원공방수로이음부벽체 5 85% 10% 5% 100% 없음적합시공이음 1-1 수원공방수로벽체이음부 1 5 85% 10% 5% 100% 없음 적합 이음시공 -2 1 수원공 양수장 기둥 3 80% 15% 5% 100% 없음 양호 이음시공 -1 1 수원공 양수장 벽체 3 80% 15% 5% 100% 없음 양호 이음시공 -2 1 수원공 양수장 벽체 3 80% 15% 5% 100% 없음 양호 이음시공 -3 시공이음부를조사한방법은일정한영역을대상으로시공이음상태를양호, 보통, 불량의 3점법을이용하여조사하였고, 이외에시공이음부의누수여부를추가하여종합적으로판정하였다. 전체지구에대한조사결과는다음과같다. < 그림 2-57 > 시공이음부조사결과 - 113 -
대부분의조사지역은양호가 85%, 보통이 10%, 불량이 5% 이었는데, 이것은각지점에따른것을평균한값이고, 조사된지역의총수는 185곳인데한시공이음에서양호의최소값은 10% 가두곳이나왔고, 최대불량값은 70% 로나타났다. 전체조사지점에서시공이음부의누수는 1곳이발생하여지점은적으나시공중에있는구조물의시공이음에서누수가발생하는것은완성후시공물의품질에심각한문제를초래할수있는부분으로주의가요구된다. 다음은조사된자료중양호한시공이음과불량한시공이음이다. < 사진 2-1 > 양호한시공이음사례 < 사진 2-2 > 불량한시공이음사례 - 114 -
2. 4. 3 표면마무리 콘크리트표면은균등한외관이되도록같은공장의시멘트, 같은종류의같은입도의골재, 같은배합의콘크리트를사용하는것이원칙이다. 거푸집에접하지않은면은물을제거한후적당한마무리기계를사용하고, 콘크리트가엉키기시작할때생기는균열은탬팅또는재마무리를한다. 거푸집판에접하는면은표면이매끈하게되도록모르터로덮히도록치고다져야하며, 모르터가이음부로부터새어나오지않도록주의해야한다. 마모를받는면은 1층식또는철근콘크리트구조의바닥면과같이 2층식으로콘크리트를치는방법이있다. 2 층식일때상부층의콘크리트는슬럼프가 0 이고, 물-시멘트비가 40% 이하, 긁은골재의최대치수가 10mm를사용한다. 콘크리트의표면은구조적인부분이아니라할지라도공사품질의척도를가름하는중요한지표가된다. 표면마무리는거푸집의사용회수와연관성이높게나타나고, 또한거푸집의종류에따라서도각각다르게나타난다. 본연구에서는조사현장의시공표면을조사하고, 분석하였는데표면의마무리정도를조사자가판단하여, 일정단면에대하여양호, 보통, 불량으로구분하였다. 조사표와조사결과각비율은다음과같다. ( 표 2-7 6) 표면마무리현장조사표 지구코드 조사시설종류시설명조사부위회수 표면상태양호보통불량 (%) (%) (%) 합계 사진번호 조사방법 (0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 수원공방수로벽체 1 85% 10% 5% 100% 표면마감 -1 1 수원공방수로벽체 1 85% 10% 5% 100% 표면마감 -2 수원공방수로슬래브 1 85% 10% 5% 100% 표면마감 -3-115 -
< 그림 2-58 > 표면마무리조사결과 콘크리트의표면마무리는양호가 88%, 보통이 8%, 불량이 4% 정도로비교적높은값을나타내고있으나, 개별단면의경우전체면적에대한표면마무리불량이 50% 를나타내는지구도있는것으로조사되었다. < 사진 2-3> 양호한표면마무리사례 - 116 -
< 사진 2-4 > 불량한마무리사례 < 사진 2-5> 불량한마무리사례 - 117 -
2. 4. 4 균열 콘크리트의균열은콘크리트모체로부터갈라진틈을말하며, 균열은재료의상태, 치기및다지기방법, 양생, 하중의재하시기등에밀접한영향을받는다. 일반적으로균열은콘크리트의양생에따른건조수축의과정에서불가피하게발생하며, 이후안전을찾지만초기부등침하등에의해생겨난균열은심각한구조적손상을발생시키며, 또한항상물과접해야하는수리구조물의경우누수등의원인이될수있다. 균열은그수의문제라기보다는소수의큰균열이주로문제가되며, 구조적원인에의한균열과비구조적인원인에의한균열로구분된다. 균열에있어가장중요한인자는균열의진행성여부이다. 정체성균열은비교적안정적인거동을하고, 주로표면에발생하는반면, 진행성균열은구조물의안정성에위험을주므로면밀히조사해야한다. 균열중구조물종방향의균열은재료적인문제라기보다는구조적인문제이므로균열로인한구조물에서결함을파악하는데중요한지표가된다. 균열의조사는육안으로관찰하고, 루뻬 (Loupe) 등을이용하여확인할수있으며, 진행성여부는육안기록에의한방법과게이지를이용한방법등이있다. 균열의조사는조사대상구조물의부위에표면상태를확인하여기록하고, 최대균열폭을측정하고, 진행성여부를판단할수있는조사표를작성하여이용하였다. ( 표 2-7 7 ) 균열현장조사표 지구코드 시설종류 시설명조사부위 측정회수 측정대상면적 ( m2 ) 표면상태 양호보통불량 (%) (%) (%) 합계 최대균열진행성폭여부 (mm) 사진번호 조사방법 (0) (1) (2) (3) (4) (4-1) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) 수원공방수로벽체 1 85% 10% 5% 100% 1mm 없음균열 -1 1 수원공방수로벽체 1 85% 10% 5% 100% 2mm 없음균열 -2 수원공방수로벽체및슬래브 1 85% 10% 5% 100% 3mm 없음균열 -3-118 -
조사된총건수는 181 건이었으며, 조사된결과는다음과같다. < 그림 2-59 > 균열조사결과 균열의 양호한 비율은 87%, 보통은 7%, 불량은 6% 이었으며, 조사결과중 단 면이 완전 불량인 부분도 적지 않게 나타나고 있는데, 주로 양배수장의 저수조 슬래브나 내벽에서 나타남을 알 수 있었고, 나머지 대부분은 비교적 높은 평가를 받았다. < 사진 2-6> 균열이발생한단면 - 119 -
2. 4. 5 단면치수 콘크리트의단면치수는설계규격과실측규격의차이인오차의범위여부에따라판가름하는데단면치수는거푸집의잘못된측압의계산으로발생하거나거푸집의조립을불완전하게하여발생한다. 또한현장에서도면을완전히숙지하지않고관습적으로시공하는경우단면의치수가불일치하게되며, 단면치수는작은것뿐만아니라큰것도문제가될수있다. 현행개수로단면의경우, 캔틸레버벽의상부가바닥판과연결된벽체하부에비해서얇게설계된다. 그러나시공상의이유로벽체의두께를변경하여상 / 하부가같은치수로시공되고있는실정이다. 단면치수의조사표는다음과같다. 지구코드 (0) 시설종류 (1) 여수토방수로여수토방수로 여수토방수로 시설명 (2) 문천지여방수로문천지여방수로문천지여방수로 ( 표 2-7 8 ) 단면치수현장조사표 조사부위 (3) 벽체 ( 좌측 ) 벽체 ( 우측 ) 기초바닥폭 측점번호 (4) 설계규격 (5) 실측규격 (6) 오차범위 (7) 허용여부 (8) 조사방법 (9) NO.5+0 2.5~3 2.8 0 OK 1 NO.5+0 2.5~3 2.7 0 OK 1 NO. 5+ 0 11.5~2 1 11.85 0 OK 1 총조사건수는 316 건이었으며, 조사된모든부분에서오차범위내로만족되었으나일부단면의경우인위적인방법으로단면치수를맞추기위해덧붙이기나잘라내기등을하였음을확인할수있었다. 단면을맞추기위해콘크리트를절단할경우철근의피복두께의확보가되었는지를확인해야하며, 또한시공품질이떨어지지않도록만전을기해야한다. 또한충분한피복두께를확인할수있는품질관리기자재의활용이검토되어야할것으로판단된다. 2. 4. 6 요약및결론본장에서는콘크리트의품질과관련된 4가지조사항목을통해조사된자료를분석하였다. 전체적으로는균열, 표면마무리, 시공이음, 단면치수가대부분을만족하고있는것으로나타났지만몇몇단면의경우심각한문제가있음을알수있다. 또한콘크리트의마무리품질을검사하는적절한방법이필요할것으로사료된다. 콘크리트의마무리품질은획일적수치에의해규정하기보다는정밀하고, 고품질의시공이될수있도록끊임없이감독하고지도하는장치가필요할것으로사료된다. - 120 -
2. 5 실공사기간및설계, 시공단계품질관리실태조사분석 2. 5. 1 개요 품질관리란설계시방서에명기된규격을만족시키면서공작물을가장경제적으로준공하기위하여모든작업에품질을최대한고르게하고, 동시에시설물에대한신뢰성을증가시키면서, 작업의표준을확립함을목적으로한다. 콘크리트를사용한농업기반조성사업용구조물의품질관리는공사의기획부터조사, 설계, 시공, 감리, 준공, 유지관리에까지주요한문제로설정된다. 따라서본장에서는콘크리트의품질관리의단계별주제에대해알아보고자한다. 2. 5. 2 실공사기간분석 실공사기간의분석은현장에서콘크리트의타설된일수를조사하고, 그일자의분포를조사하여확인하였고, 공사기간을월별로구분하여분석하였 다. 조사된지구별콘크리트실공사기간은다음 ( 표 2-79) 과같다. - 121 -
( 표 2-7 9 ) 지구별콘크리트품질관리자료 지역강원경북경남전남전북충북충남경기 지구 1 일타설량 ( 건 ) 평균타설 ( m3 ) 시험자료 ( 건 ) 단면치수표면상태균열시공이음 공사기간 시험비 ( 건 ) A 12 109.83-3 3 2 97 년 6 월 ~05 년 12 월 1 B 11 44.27-2 2 5 01년11월 ~04년12월 1 C 18 11.61 3 - - - 02년11월 ~04년12월 1 D 83 51.73 12 13 13 5 02년8월 ~04년12월 2 E 24 63.16 35 7 7 3 03년11월 ~04년5월 1 F 39 50.47 25 15 15 7 03년9월 ~05년12월 1 G 25 115.84 12 10 10 8 03년9월 ~04년12월 1 H 47 30.53 20 13 10 10 02년10월 ~04년12월 1 I 278 40.63 16 15 15 14 98년12월 ~ 1 J 138 132.92 48 9 10 10-1 K 99 32.56 12 18 15 18 02년11월 ~ 1 L 85 104.41 6 18 10 9 99년8월 ~04년12월 2 M 215 40.58 18 18 11 14 01년12월 ~ 1 N 287 44.01 24 13 13 13 01년12월 ~04년12월 2 O 291 67.81 25 18 8 13 89년12월 ~06년12월 2 P 91 34.87 16 17 10 15 02년10월 ~04년12월 2 Q 186 25.43 24 26 11 9 98년4월 ~06년12월 1 R 80 29.63 - - - - 02년8월 ~04년12월 1 S 32 36.15 - - - - 03년9월 ~06년12월 1 T 63 23.35 - - - - 03년11월 ~04년10월 1 U 170 78.92 3 6-3 00년11월 ~04년12월 1 V 24 157.56-2 2 6 97년11월 ~05년12월 1 W 16-7 6 3 5 00년11월 ~05년12월 2 X - - 2 6 7 4 - Y - - - - - - 91년10월 ~05년12월 Z - - 3 7-4 03년11월 ~04년6월 2 A1 49 57.57-11 5-02년9월 ~05년12월 1 A2 - - - - - - - A3 62 83.06 6 10 2 8 03년 11월 ~ 1-122 -
< 그림 2-60 > 2 0 0 2 년도콘크리트타설일 < 그림 2-61 > 2 0 0 3 년도콘크리트타설일 < 그림 2-62 > 2 0 0 4 년도콘크리트타설일 - 123 -
< 그림 2-63> 실공사기간의예 : R 지구 < 그림 2-64 > 실공사기간의예 : S 지구 < 그림 2-65> 실공사기간의예 : U 지구 - 124 -
2. 5. 3 사업별설계단계에서품질관리실태 사업별설계단계에서의품질관리실태조사는실제설계를담당한기술자와의면담이중요한부분이되나본연구에서는이에대한조사를할수없어설계결과인설계도서를중심으로살펴보았다. 1) 시방서규정을만족시키려면콘크리트타설량의경우콘크리트품질시험을하여야하나설계단계에서는고려하고있지않다. 2) 설계시시공계획을세우기어려우므로시공과관계없는설계가될수있다. 이것은현장의시공계획단계에서동절기공사등을발생시킬수있다. 3) 시공자의기술과노하우를설계자와공유가필요하다. 4) 더우수한품질의구조물을축조하기위해서는고강도, 수밀콘크리트, 유동화콘크리트등고품질의콘크리트를사용함이바람직하다. 2. 5. 4 사업별시공현장에서품질관리실태 농업기반정비사업의사업별시공현장품질관리실태를조사한결과현장에서는주로설계도서를근거로작업에따른구조물의제작과정을고찰하여설정하고, 시행하게되나설계와현장이가지는시간적, 공간적한계로몇가지문제점들이나타나고있다. 사업별시공현장의품질관리실태및문제점은다음과같이요약된다. 1) 우수한품질의콘크리트구조물을축조하기위해서는철저한품질관리가이루어져야하나현재의시험횟수는설계기준과시방서기준의불일치로많은어려움이있다. 2) 적절한시험횟수와시험비를통해철저한시험 시공관리가필요하다. 3) 균열, 표면마무리, 시공이음, 단면치수에대한적절한평가방안과관리방안이없어, 현장에서시공자나감독관의판단이주관적일수있다. 4) 현장에품질관리전문가가부족하다. 5) 시험물의검사, 관리체계가부족하다. 6) 내구성, 수밀성을고려한공사체계가부족하다. - 125 -
2. 5. 5 요약및결론 본연구에서는농업기반정비사업에의해시공되는콘크리트구조물에대하여품질을최대한양호하게하고, 동시에시설물에대한내구성및신뢰성증가, 작업의표준을확립하고자농업기반정비사업에적합한콘크리트의품질관리기준을정립하는데그목적을두었다. 농업기반조성사업으로축조되는콘크리트구조물의품질관리는공사의기획부터조사, 설계, 시공, 감리, 준공, 유지관리에까지주요한문제이므로단계별로주제를설정하여분석하였다. 실공사기간의조사분석은지구마다시행되는시기가다르므로일정하게결론을내기어려운부분이있지만, 2.3에서각사업에따른공사기간의특성이사업별특성으로나타나는데, 경지정리사업, 수리시설개보수사업등은농촌의농번기를피하여시공되고있음을알수있었고, 간척사업등은비교적공사시기에구애를받지않는연중시공이이루어짐을알수있다. 따라서사업에따라그특성에맞게콘크리트의일별작업기준을정립할필요성이있다. 그러나현재의자료는그자료수가사업별로수개정도이므로이를통해일반된기준으로정립되기에는아직은곤란하므로더많은자료조사가추가되어분석된다면유의한결과를도출할수있을것으로사료된다. 사업별설계단계및현장시공단계에서품질관리실태및문제점은조사과정에서특정한지표를설정하기곤란하고, 해당지역의설계에직접참여한기술자와의인터뷰등이설정되지않아상세한조사가불가능하였다. 일반적으로사업별설계단계및현장시공단계에서품질관리의문제점은주로시공되는시기가제한이되어있어설계나사업시행의일정이촉박하고, 이에따른사업의진행과정을작업프로우로작성하기가곤란한부분들이있기때문에사업에따른품질관리실태및문제점을지적하기곤란하다. 따라서향후이부분에대한종합적인고찰과정규화된지표를설정하여자료를조사분석할필요가있다. - 126 -
3. 레미콘조기품질판정기술개발 - 127 -
3. 레미콘조기품질판정기술개발 3. 1 개요 건설공사현장의경우, 납품된콘크리트에대하여실시하는품질검사는타설전검사, 시공중검사, 구조물완성후검사, 구조물중의검사로대별된다. 한편, 타설전검사는운반량, 운반시간등을검사대상으로하는운반검사와굳지않은상태의슬럼프, 공기량, 염화물량등현장도착후즉시판정및현장도착 28일후합부판정이가능한경화상태의압축강도등이대상이되는받아들이기검사로나뉜다. 받아들이기검사의대부분시험항목은인수검사시검사결과가판명되어불합격레미콘은반품등적절한조치가가능하지만압축강도는콘크리트를부어넣은후최소 28일은경과되어야평가받게되므로만약 28일경과후압축강도가불합격된경우는이미그부분은물론이고그상부몇층의콘크리트까지도부어넣기된상태로서그조치및처리는대단히어려운상황이발생하게된다. 또한일반적으로콘크리트는최소 28일은경과되어야평가받게되는데재령 28일이내에공사가완료되는경우는구조물의소요강도를평가할판단기준이없는실정이다. 즉, 이러한상황이발생하게되면, 생산자, 시공자및책임감리원은어떤방향으로평가를진행하여구조체의사용여부를판단할것인가는어느규정에도없다. 한편, 콘크리트강도는큰모세관공극과미세균열에의존되는데이들은물- 시멘트비와수화도에좌우된다. 따라서물-시멘트비가일정할때콘크리트의강도는수화도에의존하는데, 시공및유지관리상열악한환경에놓인수리구조물은그특성상동절기에시공되는예가많으므로수리구조물의품질및내구성을위해합리적이고실용적인보온양생방법을제시하는것이무엇보다중요한과제라할수있다. 따라서본연구에서는먼저, 국내외관련기술분석, 레미콘의계절별, 호칭강도별수리구조물의품질현황분석을통하여조기품질판정기준을제시하고, 시공및품질관리여건이열악한환경에있는수리구조물의동절기현장여건에적합한품질관리기준을제시하고자한다. - 129 -
콘크리트품질검사 타설전검사 시공중검사 구조물완성후검사 구조물중의검사 운반검사 타설검사 표면상태 1 단계 : 코어검사 운반량운반시간등 타설방법타설량등 균열시공이음 받아들이기불합격시 받아들이기검사 현장도착즉시판정슬럼프, 공기량염화물등 현장도착28 일후판정압축강도 양생검사양생방법양생기간적합성 ( 현장양생공시체강도 ) 부재위치, 치수철근피복검사 2단계 : 재하시험코어시험불합격시내하력요구구조 농업기반시설물품질관리여건 품질확인 ( 받아들이기검사 ) 에필요한최소한의기간 (28일) 보다단기간에공사완료 조기품질판정기준필요 ( 재령7일강도판정 ) 10월하순 ~ 12월상순, 2월하순 ~ 3월하순사이에시공되는동절기공사 적산온도에의한동절기콘크리트품질관리 < 그림 3-1 > 콘크리트품질검사와농업기반시설물품질관리여건 - 130 -
3. 2 국내외관련기술현황 물-시멘트비와 콘크리트강도의 상관성은 습윤양생조건에서 단지 하나의 재령과 하나의 시멘트 종류에 관계가 있다. 한편 Gel/Space 비율에 대한 강도는 특정 재령에 있어서 시멘트 풀에 존재하는 Gel 의 양 자체가 재령과 시멘트 종류 의 함수이기 때문에 더 실용성을 갖는다. 이와 같은 상관관계는 서로 다른 시멘 트가 똑같은 양의 Gel 을 산출하기 위해 서로 다른 재령이 요구된다는 사실을 말 한다. 서로다른시멘트종류의강도발현비는 < 그림 3-1> 과 < 그림 3-2> 와같은대표적인강도-재령곡선을나타낸다. < 그림 3-2 > 시멘트종류별강도발현 ( C = 33 kg / m3 ) ( w / c = 0. 4 9 ) 실제콘크리트에서콘크리트강도는일반적으로재령 28일값에의해결정되어지고콘크리트의또다른역학적특성들은종종 28일압축강도를참고로하게된다. 한편, 양생조건이주의깊게관리되었더라도재령 7일에측정된결과로부터재령 28일의예측은주로시멘트경화의내적비율에있어변동성때문에어려운것이사실이다. 더구나낮은물-시멘트비로배합된콘크리트의강도발현은높은물시멘트비로배합된콘크리트의강도발현보다더빠르게나타난다 - 131 -
< 그림 3-3> 물 - 시멘트비별재령과강도발현상관성 ( 보통포틀랜드 ) 이는전자의경우에있어시멘트입자가서로밀접하고연속되는 Gel 조직이더빠르게자리잡게되기때문이다. 이런이유에대하여재령 28일강도에대한 7일강도의상관성은단지하나의시멘트에대하여논의될때조차쉽지않다. < 표 3-1> 은 국내외 여러 나라의 재령7일과 28일 강도사이의 관계를 나타낸 것이다. 영국의 경우 보통 포틀랜드 시멘트로 제작된 규브 (cube) 몰드에 대하여 재령 일 강도에 대한 재령 28일 강도비가 일반적으로 1.3과 1.7사이에 있으나 결과의 대 다수는 1.5이상으로 나타나 재령 28일 강도가 재령 7일 강도의 1.5배가 됨을 가 정하여 CP 114(1969) 규정에서는 재령 7일 강도가 재령 28일 강도의 2/3보다 적 지 않음을 수용하였다. - 132 -
( 표 3-1 ) 재령 7 일과 2 8 일강도상관관계 ( 국내외 ) 구분규정상관관계시멘트종류 영국 f 28 /f 7 1.5(1.3 ~ 1.7) CP 재령 7일 강도에 대한 재령 28일 강도비가 일반적 114(69) 으로 1.3과 1.7사이에 있으나 결과의 대다수는 1.5 이상 보통포틀랜드 미국 ASTM C f 28 /f 7 1.5(2%) 917-80 f 28 /f 7 1.32(57%) Type Ⅰ 시멘트 독일 Hummel 1959 종종다음두식사이에위치함 f c,28 =1.4f c,7 +1.0 보통포틀랜드 f c,28 =1.7f c,7 +5.9 대략재령 2개월과재령 3일범위내에서재령의대보통포틀랜드수와강도사이의선형관계의이용을추천. Pineiro 1963 f c,28 = k 2 (f c,7 ) k 1 k 2,k 1 : 양생조건, 각시멘트에대한계수. k 1 : 0.3 ~ 0.8, k 2 : 3 ~ 6 보통포틀랜드 Hool & 1937 S Pulver 28 = S 7 +30 S 7 보통포틀랜드 Francis 1990 S 28 =8.87( S 7 ) 0.774 보통포틀랜드 김선영 1998 f c,28 = 0.25f c,7 +205 ( 21 MPa) f c,28 = 0.27f c,7 +235 ( 24 MPa) f c,28 = 0.20f c,7 +262 ( 27 MPa) f c,28 = 0.8f c,7 +130 주택공사시험일지수집자료 ASTM C 917-80에따르면 American Type Ⅰ시멘트의경우재령 7일강도에대한재령28일강도의비는강도발현비를갖는다. 단지 2% 정도가 1.5보다높게나타나는것을제외하고는 57% 는적어도 1.32 의비율을가진다. 한편, 열대기후에있어서조기강도발현이높으며, 재령 7일에대한재령 28일강도의비율은서늘한기후에서보다는낮아지는경향이있음을알수있다. 독일에서는재령 28일강도 ( f c,28 ) 와재령 7일강도 ( f c,7 ) 와의상관성이종종다음두식사이에위치하게된다. - 133 -
f c,28 (MPa)= 1.4f c,7 +1.0 -------------------(3.2.1) f c,28 (MPa)= 1.7f c,7 +5.9 -------------------(3.2.2) Hummel 은대략재령 28일에대한재령 3일범위에서재령의대수와강도사이의선형관계의이용을추천했다. 따라서강도가재령 3일과 7일에결정되면외삽법에의한재령28일강도를추정하는것이가능하다.. Pineiro은다음식과같은유형의표현을제안했다. f c,28 = k 2 (f c,7 ) k 1 --------------------(3.2.3) 여기서 f c,7 와 f c,28 는각각재령 7 일강도와재령 28 일강도 k 2,k 1 : 양생조건과각시멘트에대한계수 위에서 살펴본 바와 같이 국내외적으로 콘크리트 조기 품질판정기술에 대한 연구가 많이 이루어져 왔으며, 그 대부분이 보통포틀랜드 시멘트에 대한 연구가 주종을 이루었다. 한편, 대부분의 농업기반 시설물 공사는 얇은 단면으로 설계되고 그 시공시기 가 10월하순 ~ 12월상순, 2월하순 ~3월하순 사이인 동절기 공사로 이루어진다. 이시기에 타설되는 콘크리트는 최우선목표를 초기동해 방지에 두어야 한다. 국 내 관련시방서에 따르면 보통단면이나 두꺼운 단면의 경우 보온양생방법, 양생기 간, 소요강도 등이 시방서에 명시되어있고, 국외 관련 시방규정인 일본 건축학회 표준시방서의 경우 일 최저기온에 따른 보온양생 방법을 달리 정하고 있다. 얇은 단면이 주종을 이루고 있는 농업기반 시설물에 대한 조기품질판정기술 및 보온양생방법에 대한연구가 미흡한 것이 현실이며, 국외의 농업생산기반 시설물 의 설계, 시공, 품질관리 환경이 국내의 환경과 다르므로 외국의 연구결과를 직 접 수용하기에는 무리가 있다. - 134 -
3. 3 조기재령 ( 7 일 ) 품질판정기술개발 3. 3. 1 f 28 이 f ck 를초과함을보증하는 f 7 결정 1) Model 설정 특정설계기준강도에대하여공급된콘크리트의품질은성형, 양생, 캡핑한재령 28일표준양생원주형공시체를이용하여표준규정에따라시험되는데설계기준강도 ( f ck ) 에대한재령 28일표준양생원주형공시체강도 ( f cyl28 ) 의비를α라하면다음과같이표현할수있다. α= f cyl28 f ck --------------------(3.3.1) 일반적으로 α값은콘크리트의재령 28일강도가설계기준강도를충분히보증할수있다는것을얻기위해레디믹스트제조사가계획적으로초과비율의배합을하기때문에 α 1이될것이다. < 그림 3-4 > 재령 7 일강도와 2 8 일강도상관성 - 135 -
또한재령 28 일표준양생원주형공시체강도 ( f cyl28 ) 에대한재령 7 일강도 ( f 7 ) 의비를 β 라하면다음과같이표현할수있다. β= f 7 f cyl28 --------------------(3.3.2) 한편, 콘크리트표준시방서에의하면거푸집및동바리제거와한중콘크리트에서일반적으로재령 7일에요구되는강도를설계기준강도 (2/3) 이상 ( 단, 15MPa 이상 ) 되어야함을추천하고있는데이를다음과같이표현할수있다. f 7 f ck 0.67 --------------------(3.3.3) β 값은 α=1( f ck = f cyl28 ) 일경우, (3.3.2) 식우항에서 f cyl28 대신에 f ck 를대입하 면 β= f 7 로 (3.3.3) 식과동일하게된다. f ck 따라서 β 0.67 이되어야함을알수있다. 위 (3.3.1) 식과 (3.3.2) 식으로부터 f cyl28 의소거에의해설계기준강도와재령 7 일압축강도사이의상관성이산출된다. f 7 =α β f ck ---------------------(3.3.4) 따라서재령 7일소요강도값은실험적으로추정된임의변수 α( 변동성 ),β( 강도발현율 ) 와 f ck 에의해산출된다. (3.3.4) 식의재령 7일소요강도값은재령28일강도가설계기준강도를충분히보증할수있음을의미한다. - 136 -
2) 변수α,β의 산출 (1) 변수α 일반적으로 설계기준강도를 보증하는 배합강도는 공사전 현장품 질관리 여건과 유사한 환경에서 30 회 연속된 강도시험으로 부터 산출된 표준편 차에 의해 안전측으로 배합설계 된다. 변수α는 이 배합강도를 보증하는 레디믹스트 콘크리트를 주문 받아 비비기, 운 반, 타설되었을 때 재령28일 표준양생 공시체 강도의 체크에 의해 산출된다. 그러나 현실적으로 호칭강도와 설계기준강도를 동일시하여 주문되기 때문에 변수 α값은 레미콘 제조사의 실적 데이터나 공사전 실측 테이터에 의해 체크될 수 있다. 한편 레디믹스트 제조사는 콘크리트의 사용재료와 그 품질, 품질관리 수준등에 의해 콘크리트의 품질이 변동되기 때문에 호칭강도를 보증하기위해 변수 α를 1 보다 크게 산정하는데 그 값은 제조사 별로 다를 것이다. 본 연구에서는 레미콘 호칭강도별 (w/c비별), 제조사별 배합비 및 변수 α값을 조사하여 그 범위를 확인하고자 하였다. (2) 변수β 산출재령28일에대한재령7일의강도발현은 w/c비에의해크게좌우되는데낮은 w/c비로배합된콘크리트의강도발현은높은 w/c비로배합된콘크리트의강도발현보다더빠르게나타난다. 또한시멘트종류, 혼화재, 양생조건에따라강도발현이다르기때문에 Excellent 하게관리되었더라도시멘트경화의내적비율에있어변동성때문에그값이다르게나타난다. 본연구에서는이런이유때문에변수β를전국레미콘배합조사를실시하여호칭강도별 (w/c비) 대표배합을설정하여그범위를체크하고자하였다. - 137 -
3. 3. 2 국내레미콘현장조사분석 1) 사용재료 레디믹스트콘크리트는운반시간, 운반거리등이콘크리트품질에큰영향을미치는데이러한영향을거의받지않는좁은국토를가진우리나라의경우건설공사에서레디믹스트콘크리트사용이일반화되어있다. 99년국립기술표준원에서발표한전국 629 개레미콘업체배합설계조사결과 ( 호칭강도 21 ~ 24MPa) 에의하면사용재료중시멘트포틀랜드시멘트를사용하는업체가 95% 로대부분을차지하고있었으며, 일부업체에서는고로슬래그시멘트나, 혼합시멘트를사용하는경우도나타났다. 혼화재료의사용은혼화재로서플라이애쉬나고로슬래그미분말을사용하는업체는약 20%(123개업체 ) 증가했으며, 혼화재료사용업체 20% 중, 플라이애쉬사용이 17%, 고로슬래그미분말사용이 3% 로나타났다. 또한혼화재의사용비율은플라이애쉬미분말이시멘트사용량 (5 ~ 10%), 고로슬래그미분말이시멘트사용량 (10 ~ 25%) 정도로나타났다. 사용재료중물은 629개업체중 83% 가지하수사용하는것으로보고되었다. 잔골재는강사, 해사, 육사, 부순모래등을사용하며, 83% 정도가강사를이용하는것으로보고되었고, 굵은골재의경우강자갈, 쇄석, 혼합석이주로사용되며 93% 가쇄석을이용하는것으로보고되었는데이는자연골재의고갈로인한현상이라판단된다. 혼화제는조사내용의대부분이표준배합을위주로파악된것으로 AE 감수제표준형이 97% 로주종을이루고있었으며그사용량은시멘트중량의약 0.3 ~ 0.5% 정도사용하는것으로보고되었다. < 그림 3-5> 사용시멘트현황 - 138 -
< 그림 3-6> 혼화재사용현황 2) 계절별, 호칭강도별 (w/c비) 배합조사 분석 (1) 계절별시방배합조사농업기반정비사업은레미콘품질확보에필요한최소일수 (28일) 보다도단기간에완료되는사업이주종을이루고있다. 따라서이러한단기공사의품질관리를위해레미콘품질조기품질판정기준을정립하고자공사도본부 ( 사업단 ) 관할 16시군 (16개 ) 에소재한임의 1개레미콘공장을선정하고, 동레미콘공장의동절기, 하절기평상시시방배합 (90개) 자료를다음 ( 표 3-2) 와같이조사대상으로선정하였다. 각본부별회신업체현황은 5개도, 9개시군관할에소재한 9개레미콘공장으로부터계절별배합비가조사되었으며, 조사된호칭강도범위는 21MPa ~ 40MPa 이다. ( 표 3-2 ) 전국레미콘배합비조사 본부별 시군 공장수 회신업체수 계절별 호칭강도 슬럼프 경기 평택 1개공장 - 연천포천 1개공장 - 강릉 1개공장 - 강원원주 1개공장 - 21 MPa 진천 1개공장 1 8 cm 충북음성 1개공장 1 24 MPa 평상시 12 cm 보령 1개공장 - 충남 27 MPa 공주 1개공장 - 혹서기 15 cm 30 M P a 고창 1개공장 1 혹한기전북 18 cm 전주 1개공장 1 35 M P a 21 cm 순천 1개공장 1 전남 40 MPa 목포 1개공장 1 경북 의성 1개공장 1 경산 1개공장 1 경남 함안 1개공장 1 울산 1개공장 - - 139 -
(2) 호칭강도별생산현황 한국레미콘 공업협동조합연합회에서 제공된 "2004년 지역레 미콘 조합별 단가계약현황 " 의 계약통계자료를 근거로 분석한 결과에 의하 면 레미콘 호칭강도 21~40MPa의 전국 생산현황은 호칭강도 21~27MPa의 경우 전국 모든 지역에서 생산 납품이 이루어지고, 호칭강도 30MPa은 서울, 경기, 대전, 충남, 부산, 울산, 경남, 제주등에서, 호칭강도 35~40MPa은 서 울, 경기, 대전, 충남에서 생산 납품이 이루어지고 있는 것으로 나타났다. 한편, 호칭강도 35~40MPa은 최근 대규모 고속도로현장이나 국도건설현장 의 교량공사에서 주거더 (Main girder) 에 주로 사용되는 것으로 조사되었 다. < 그림 3-7 > 레미콘호칭강도별생산현황 - 140 -
(3) 물 - 시멘트비 레디믹스트콘크리트 (KSF 4009) 인증및정기심사시적용하는공장심사기준중계절별 ( 혹서기, 혹한기 ) 온도변화에따라배합설계를실시해야한다고명시하고있으나조사된계절별시방배합자료분석결과하절기, 평상시배합의경우 w/c비는차이가없었으며, 동절기배합은 w/c비가하절기및평상시보다평균 0.4% 더낮게분포하였다. < 그림 3-8 > w / c 비현황 (4) 단위결합재량 전국 9개 업체에서 구득한 레디믹스트 콘크리트 배합표를 분석한 결과 평균 단위시멘트량은 동절기 배합이 평상시 및 하절기 배합보다 약 10kg / m3 더 많게 첨가 되었으며, 평상시 및 하절기 배합은 비슷한 단위량이 사용됨을 알 수 있다. - 141 -
< 그림 3-9 > 호칭강도별단위결합재량 ( kg / m3 ) (5) 혼화재혼입량 혼화재는플라이애쉬를주로많이사용하고있으며, 계절적으로혼입율을달리적용하고있었고, 호칭강도별로그혼입방식을달리하고있으며, 그래이드별로혼입율을달리하고있었다. 혼화재종류별, 계절별, 호칭강도별사용현황은 ( 표 3-3) 에나타내었다. ( 표 3-2 ) 전국레미콘배합비조사 호칭강도 (MPa) 혼화재종류 18이하 21~27 30 이상계절별첨가치환치환 플라이애쉬 고로슬래그 하절기 10% 10, 13, 15% 20% 동절기 10% 7, 10% 13% 하절기 10% 15~20% 20~30% 동절기 10% 13% 15% - 142 -
3) 계절별, 호칭강도별 (w/c 비 ) 7 일강도및출하강도조사 분석 호칭강도 (w/c비) 별표준양생공시체변동성 (α) 과호칭강도 (w/c비) 별 28일강도에대한 7일강도발현율 (β) 을분석하기위해서계절별, 호칭강도별 7 일강도와출하강도를경기도및대전지역에소재한 8개사레미콘을대상으로조사하였으며, ( 표3-4) 에그분석결과를나타내었다. ( 표 3-4 ) 국내레미콘의계절별호칭강도별변수 α,β 호칭강도별 (w/c) 변수 α 호칭 w/c (f28/ 호칭강도 ) 호칭강도별 (w/c) 변수β 강도국내레미콘6개사국내레미콘8개사국내김 ) MAX MIN AVE 동절기하절기평상시데이터동절기하절기평상시데이터 국외 21 57.2 51 53.9 1.22 1.16 1.16 1155 - - - - 0.74-24 53.3 47.2 49.3 1.19 1.16 1.17 937 0.67 0.66 0.63 182 0.66 0.61 27 50 42.4 45.7 1.14 1.19-42 - - 0.64 12 0.71 0.72 30 47 38.5 42.5 - - - - - - - - - 0.79 35 42.8 36 38.8 1.15-1.09 36 - - 0.67 4 - - 40 40.2 32.4 35 - - - - - - - - - - (1) 호칭강도 (w/c 비 ) 별표준양생공시체변동성 (α) 경기도에소재한 6개사레미콘에서수집한재령28일출하강도자료를분석한결과호칭강도별 (w/c비) 표준양생공시체변동성은동절기가 1.14 ~ 1.22, 하절기및평상시가 1.16~1.19으로분포하였고, 계절별로는동절기가하절기및평상시보다크게나타났는데이는동절기배합에서단위시멘트량의증가에따른결과라판단된다. 위에서살펴본바와같이실제로변수 α는레미콘제조사별, 호칭강도별로그값이차이가있었다. 따라서변수 α 값은레미콘제조사의타설당시의호칭강도별임의의연속된 30 개시험값을사용하여변수 α를적용함이타당하다고판단된다. 한편, 변수 α의적용이현장의여러가지여건상합리적으로사용할수없을경우레미콘공장에서호칭강도별임의로정해놓은배합강도와호칭강도를이용하는방법 ( f cr f n = 배합강도 호칭강도 ) 이있다. - 143 -
(2) 호칭강도 (w/c 비 ) 별 28 일강도에대한 7 일강도발현율 (β) 경기도및대전지역에소재한 8개사레미콘에서수집한재령28일출하강도에대한 7일강도발현율은계절별및 w/c비별로데이터수집자료가다소부족하였으나대체로동절기가 0.67, 하절기및평상시가 0.63~0.66 의범위를나타내었다. 또한, w/c비가낮을수록강도발현이높았다. 한편, 김등은광주전남지방및서울지방에서호칭강도 21~27 MPa사이의 28일강도에대한 7일강도발현율이 0.66~0.74가됨을발표하였고, 국외의경우는 w/c 비 0.71, 0.53, 0.40에대한 7일강도발현율이각각 0.65, 0.69, 0.76으로보고되었다. 즉, w/c비가낮을수록강도발현이높게나타났다. 따라서 28일강도에대한 7일강도발현율은 w/c비가낮을수록강도가높게발현된다는기존문헌에서보고된것과일치되며그값이 0.66 이상이됨을알수있다. 3. 3. 3 실내시험및분석 4) 호칭강도별 (w/c 비 ) 대표배합설계 전국레미콘공장에서사용하고있는배합비를조사하여계절별, 호칭강도별변수 α,β를분석하고자하였으며 1 차년도에는동절기호칭강도별레미콘의대표배합비를정하였다. 최근수리구조물에주로사용되는레미콘호칭강도 24, 27MPa와앞으로사용될것으로예상되는레미콘호칭강도 30MPa을실험대상배합으로선정하였다. 조사된레미콘의사용시멘트는 80% 가포틀랜드시멘트와화학적혼화제를사용하였고산업부산물인고로슬래그미분말이나플라이애쉬를혼화재로사용하는것이증가추세에있었다. 따라서동절기레미콘대표배합비는조사자료의평균값을기준으로 1차단위배합비를결정하고, 콘크리트시험체제작을위해구입한골재의비중및체가름시험결과를적용하여단위배합비를수정하였다. 수정된단위배합비의목표슬럼프와공기량을맞추기위해혼화제의사용량을수정하여결정하였다. 배합에사용된잔골재는군산하천사, 굵은골재는부여산부순돌, 시멘트는 D 사 1종보통포틀랜드시멘트, 혼화재는광양고로슬래그미분말과보령플라이애쉬, 혼화제는강도에따라고성능AE 감수제와 AE 감수제를사용하였다. 콘크리트배합에사용된재료의물리 화학적특성에대한자료를 ( 표 3-5) ~ ( 표 3-9) 에나타내었다. - 144 -
(1) 사용재료 1 시멘트시멘트는 1종시멘트인보통포틀렌드시멘트를사용하였으며, 그물리적성질은 ( 표 3-5) 와같다. ( 표 3-5) 시멘트의물리적성질시멘트응결시간종류비중분말도압축강도 (kgf/ cm2 ) 초결 (min) 종결 (hr) ( cm2 /g) σ3 σ7 σ28 보통 3.14 228 6.14 3,338 190 218 310 포틀랜트 2 잔골재 잔골재의물리적성질은 ( 표 3-6) 과같다. ( 표 3-6) 잔골재의물리적성질 항목 시료하천사 ( 군산 ) 밀도 흡수율 (%) 단위용적중량 (tf/ cm3 ) 흐트러진상태다진상태 0.08mm 체통과율 (%) 조립율 2.61 0.81-1.599 1.30 2.30 3 굵은골재 굵은골재의물리적성질은 ( 표 3-7) 과같다. ( 표 3-7 ) 굵은골재의물리적성질 항목시료부순돌 ( 부여 ) 굵은골재최대치수 (mm) 비중흡수율 (%) 단위용적중량 (tf/ m3 ) 흐트러진상태다진상태 조립율마모율 (%) 25 2.62 0.78-1.643 6.94 16.8-145 -
4 혼화재혼화재 (admixture) 는고로슬래그미분말과플라이애쉬를사용하였다. 최근레미콘공장에서는계절에따라호칭강도별배합비를다르게관리하며, 포졸란계의고로슬래그미분말과플라이애쉬를사용하여굳지않은콘크리트의작업성과역학적측면을만족시키면서경제적으로유리한배합비를사용하고있다. 따라서본연구에서는지역별레미콘공장으로부터조사한동절기배합비를분석하여 ( 표 3-8) 과같은혼화재와그치환율을사용하였다. ( 표 3-8 ) 혼화재의 물리적 성질 혼화재종류 비중분말도 ( cm2 /g) 생산지 치환율 고로슬래그미분말 2.93 4,500 광양쌍용고로슬래그공장 10~13% 플라이애쉬 2.17 3,200 보령화력발전소산 10~13% 5 혼화제혼화제 (Chemical admixture) 는고성능AE감수제, AE감수제를사용하였다. 고성능AE 감수제는구분 30MPa, AE 감수제는구분 24, 27MPa에서사용하였으며, 목표공기량을맞추기위해 AE 제를별도로첨가하여목표시공성을맞추었다. 사용한혼화제의물리 화학적성질은 ( 표 3-9) 와같다. ( 표 3-9 ) 혼화제의물리 화학적성질 종류비중 ph 고형분표준사용량 (%) (%) ( 시멘트중량비 ) 주 성분 비 고 AE 제 (Air Entraining 1.04±0.05 - - 0.03 ~ 0.08 VINSOL 계 암갈색 액상 Agents) 감수제 Water-Reducing 1.185±0.05 - - 0.15 ~ 0.5 변성리그닌 암갈색 액상 Agen ts 고성능AE 감수제 High Sod ium s a lt Water-Reducing 1.17±0.05 8.0 41 0.5 ~ 1.0 of a sulfonate 암갈색 액상 /Air-Entraining naphthalene Agen ts - 146 -
(2) 배합비본연구에서사용한콘크리트의동절기배합비는 ( 표 3-10) 에나타내었다. 콘크리트의배합은혼화재를혼입하지않은기준콘크리트 (Ordinary Portland Cement, OPC), 고로슬래그미분말을혼입한콘크리트 (Blast Furnace Slag, BFS), 플라이애쉬를혼입한콘크리트 (Fly Ash, FA) 로구별하였으며, 각각에대해레미콘호칭강도 24, 27, 30(3종 ) 을선정하였다. 호칭 (MPa) 슬럼프 공기량 W/C (cm) (%) (%) ( 표 3-1 0 ) 콘크리트의배합설계표 S/ a (%) 단위량 (kg/ m3 ) 물시멘트혼화재잔골재굵은골재 혼화제 1) (C %) AE 제 2) 2 4 15±2.5 5.0±1.5 51. 2 4 5 181.2 354.0-770.0 945.0 0.5 0.3 OP C 2 7 15±2.5 5.0±1.5 4 7. 6 4 4 182.0 382.0-742.0 949.0 0.5 0.2 30 15±2.5 5.0±1.5 4 4. 5 4 3 183.0 411.0-714.0 950.0 0.6 1.0 2 4 15±2.5 5.0±1.5 51. 2 4 5 181.2 318.6 35.4 735.0 978.0 0.5 0.2 BFS 2 7 15±2.5 5.0±1.5 4 7. 6 4 4 182.0 343.8 38.2 708.0 981.0 0.5-30 15±2.5 5.0±1.5 4 4. 5 4 3 182.9 357.6 53.4 680.0 982.0 0.5 1.0 2 4 15±2.5 5.0±1.5 51. 2 4 3 181.2 318.6 35.4 731.0 972.0 0.6 0.3 FA 2 7 15±2.5 5.0±1.5 4 7. 6 4 2 182.0 343.8 38.2 703.0 974.0 0.5-30 15±2.5 5.0±1.5 4 4. 5 4 1 182.9 357.6 53.4 673.0 972.0 0.5 1.0 ) 1) 24, 27 은 AE 감수제, 30 은고성능 AE 감수제사용, 시멘트대비비율 (C %) 2) AE 제는혼화제대비비율 ( 혼화제 %) (3) 배합결과 동절기대표배합에의한호칭강도별, 혼화재별콘크리트압축강도시험용공시체는 7일, 28일재령시험을위해각각직경 10cm의원주형공시체 10개씩제작하였다. 굳지않은콘크리트의슬럼프와공기량은 ( 표 3-11) 과같이측정하였다. 재령7일압축강도는표준원주형공시체를제작후 7일동안표준양생을시킨후압축강도를측정하였으며, 재령 28일압축강도는최소 28일은경과되어야평가받게될것이다. 이자료는호칭강도별동절기배합의변수 α,β 분석시기초자료로 ( 표 3-12) 와같이요약정리할것이다. - 147 -
( 표 3-1 1 ) 콘크리트의배합결과표 구 분 w/c 슬럼프 공기량 비 고 OPC 24 51.2 15.0 6.5 OPC 27 47.6 12.5 4.0 OPC 30 44.5 12.5 3.5 FA 24 51.2 14.0 3.5 FA 2 7 47.6 15.5 4.6 FA 30 44.5 16.5 6.5 BFS 24 51.2 15.0 5.2 BFS 27 47.6 13.0 4.5 BFS 30 44.5 13.5 3.6 ( 표 3-1 2 ) 호칭강도별, 혼화제별변수 α,β 호칭강도 (MPa) w/c f 28 f 7 α= f 28 / f n β= f 7 / f 28 24 51.2 19.40 OPC 27 47.6 24.30 30 44.5 27.60 24 51.2 21.30 FA 27 47.6 21.90 30 44.5 20.90 24 51.2 21.20 BFS 27 47.6 26.90 30 44.5 26.20-148 -
3. 4 적산온도에의한동절기콘크리트품질관리기준개발 3. 4. 1 농업기반조성사업별공사시기 농업기반조성사업에 대한 콘크리트 구조물 타설 시기는 콘크리트 구 조물의 품질관리에 많은 영향을 준다. 전국을 일정한 규모로 조사한 연구결과 사 업별 콘크리트 주 공사시기는 < 그림 3-10> 과 같이 요약된다. 대단위 사업을 제외한 수리시설개보수, 대구획경지정리, 배수개선, 간척사업 등의 콘크리트 구조물은 영농기를 피하여 10월 ~ 12월상순, 2월 하순 ~ 3월하순 사이에 타설되는 것으로 분석되었다. 한편, 일평균 기온이 4 이하로 되는 것이 예상되는 기상조건 하에서는 응결 경화반응이 몹시 지연되어 밤중이나 새벽뿐만 아니라 낮에도 콘크리트가 동결할 염려가 있으므로 이시기에 타설되는 콘크리트는 한중콘크리트로서 시공 및 품질 관리를 해야한다. 일평균 기온이 4 이하가 되는 기간은 기상청에서 1971년부터 2000년 까지 30 년 동안 제공되는 전국 주요도시의 월별 일평균 기온을 참고로 할 경우,11월 15일 ~ 3월 31 일 사이가 해당된다. 따라서 대부분 농업기반 수리구조물의 설치시 기가 농한기인 동절기에 설치되는 것을 감안하면 한중콘크리트 시공이 고려되어 야 할 것으로 판단된다. < 그림 3-1 0 > 농업기반정비사업별구조물타설시기 - 149 -
3. 4. 2 국내외관련기술현황 1) 초기동해방지를위한초기양생 한중콘크리트의시공시에는최우선의목표를초기동해방지에두어야한다. 콘크리트타설후콘크리트가수회의동결융해작용에견디기위해서는어느정도의강도가필수적인데이경화의정도는국가별로약간씩차이가있다. (1) 일본건축학회규정 콘크리트를부어넣은후콘크리트가수회의동결융해작용에견디기위해서는어느정도의경화가필수적인데이경화의정도는일본건축학회의경우초기양생기간의예상최저기온이 -3 보다높은경우 ( 경미한동결기 ) 3.5MPa로정하고있으며, 이경우시트등간단한피복양생만을실시한다. 또한예상최저기온이 -3 이하로되는경우 ( 동결작용기 ) 5MPa로정하고있으며, 이경우단열양생이나, 급열양생또는양자를병용하는방법을택한다. - 150 -
예상최저기온 -3 일때 초기양 경미한동결기 소요압축강도일본건축학회 : 3.5MPa ( 대한건축학회 : 5MPa) 피복양생 ( 시트등 ) 생 예상최저기온 -3 일때 동결작용기 소요압축강도일본건축학회 : 5MPa 단열양생급열양생 ( 대한건축학회 : 5MPa) < 그림 3-1 1 > 초기동해방지를위한초기양생 (2) 한국콘크리트학회 1 소요압축강도와보온양생일수구조물의단면과노출조건을고려하여다음 ( 표 3-13) 과 ( 표 3-14) 와같이규정하고있다. ( 표 3-1 3) 보온양생종료시구조체의소요압축강도 - 151 -
단면얇을경우보통의경우구조물의 ( 두께 20 cm이하 ) ( 두께 20~50 cm ) 두꺼운경우 ( 두께 50 cm이상 ) 비고상태 ( 대부분구조물 ) ( 옹벽, 교대, 교각등 ) 물로자주포화 150 kg / cm2 120 kg / cm2 100 kg / cm2모든되는경우수리구조물물로자주포화되지않는경우 50 kg / cm2 50 kg / cm2 50 kg / cm2양배수장건축물 을 ( 표 3-1 4 ) 소요압축강도를얻는최소보온양생일수의표준 시멘트의 종류 보통 포틀랜드 단면두께 보통 경우 비 고 구조물의 노출상태 ( 두께 20~50 cm ) 계속해서 또는 자주 물로 10 7일 모든 포화되는 부분 5 9일 수리구조물 보통의 노출상태에 있고, 10 3 일 양배수장 물로 포화되지 않는 부분 5 4일 건축물 것 2 보온양생기준 타설이끝난직후즉시시트등의재료로콘크리트표면을덮 초기동해를방지하기위한보온양생기준표준양생을통해레미콘받아들이기를검사할때공시체 (9개) 외에도현장봉함양생용공시체를다수만들고구조물과동일한위치, 동일한방법으로양생한다음, 계속적으로압축강도를측정하였을때그값이다음 ( 표 3-13) 의값이상이될때까지구조물내콘크리트의평균온도가 5 이상유지되도록보온양생 ( 특히처음 2일간은구조물의어느부위라도 0 이상유지 ) 현장봉함양생 : 비닐이나랩으로포장하여수분증발을막은공시체를구조물옆에설치하고구조물과동일한조건으로양생하는방법 (3) 초기양생기간과소요적산온도 한등은한중콘크리트에서콘크리트의초기동해방지에대한목표소요강도별양생일수를양생온도및 w/c비별로제시하였으며, w/c비별소요적산온도를다음 < 그림 3-12>,< 그림 3-13> 와같이제시하였다. - 152 -
< 그림 3-1 2 > w / c 별, 소요적산온도 < 그림 3-1 3> 양생온도별소요양생기간 3. 4. 3 농업기반조성사업의동절기품질관리여건 콘크리트의품질에영향을미치는요인은구성재료의요인, 제조및양생의요인, 사용환경의요인으로대별되며, 콘크리트의동절기공사는이들요인중제조및양생의요인에가장밀접하게관련된다. 제한된환경과공기내에공사를완료해야하는경우동절기콘크리트공사는 - 153 -
불가피하다. 물론 한중콘크리트공사 시 주의 사항과 지켜야할 사항을 준수하여 공사하여야 함은 당연한 것이다. 하지만 밀폐된 공간의 구성이 가능한 건축공사 현장과는 대조적으로 산간이나 평야부의 소형구조물 공사 시 이를 지키는 것은 쉽지 않는 일이다. 특히, 농업기반시설물의 일부는 농한기인 동절기에 공사현장 까지 접근로도 제대로 갖추기 어려운 여건속에서 양생수와 보온시설을 구비하여 평야부 한복판의 소형구조물의 온도를 2일 혹은 그 이상 동안 0~5 이상을 유 지하며 공사하기란 결코 쉽지 않다. 한편, 개보수 사업용 용수로 구조물은 대부분 얇은 단면이므로 콘크리트 표준 시방서에 규정된 ( 표 3-13) 로부터 구조물내 콘크리트의 압축강도가 15MPa가 될 때까지 구조물내 콘크리트 평균온도를 5 이상, 추위가 심한 경우나 부재 두께 가 얇은경우 (20cm이하) 10 이상 유지해야한다. 그러나 ( 표 3-13) 의 압축강도가 발현되는 시기를 사전에 알 수 없으므로 수많 은 ( 일반적으로 30 개 이상 ) 공시체를 제작한 다음 구조물 옆에 설치하고, 주기적 (1 일 또는 2일 간격 ) 으로 압축강도를 측정하여 보온양생 종료시점을 결정하는것이 필요 하다. 이와 같은 방법은 소규모 공사가 주종인 농업기반 시설물공사에서는 대량의 공시체 제작이 불가하고 구조물 인근에 설치하는 것도 불가하여 수용이 불가한 방법이라 할 수 있다. 3. 4. 4 소요압축강도를얻기위한양생일수와보온대책 콘크리트표준시방서에서는한중콘크리트타설시현장품질검사시외기온도, 타설시온도, 양생중콘크리트온도를동시에연속자동측정요구하고있다. 한편농업기반정비사업의경우대부분동절기공사로 11월부터이듬해인 3월까지시공되기때문에열악한현장여건을최대한극복하며양질의콘크리트구조 - 154 -
물시공이가능하도록적산온도방식 (Maturity Method) 을이용한 7일이전재령에서콘크리트품질관리에대한실험적검토를하고자다음과같은온도측정시스템과구조물별온도측정개소및위치를정하여부재별평균온도범위를찾고자하였다. 그리고현장에서가장흔히사용되는부직포보온덮개의효과에대한실험분석이수행중에있다. 김 3) 등의연구에서는양생온도를일정하게유지하여적산온도와강도의관계를규명하고있으나현장에설치되는실구조물의경우는주야그리고기상조건에따라온도가달라지게된다. 1) 실험방법 (1) 부재별평균온도범위연구원내야외실험실에서실험용구조체를제작하여현장실험을실시하였다. 구조물에타설된콘크리트는레디믹스트콘크리트로호칭강도 30MPa 이며, 구조물의크기는다음 ( 표 3-15) 와같다. ( 표 3-1 5) 부재별평균온도범위체크용구조물별크기 호칭강도 (MPa) 30 구분 얇은부재 (20cm) 보통부재 (40cm) 두꺼운부재 (60cm) 타설일 두께 20cm 40cm 60cm 2004. 12. 센서설치 높이 50cm 70cm 100cm 길이 1.8m 1.6m 1.8m 각부재별평균온도범위를찾기위하여온도센서는각구조물에서각연장의 1/2를나누어콘크리트를타설하였고나누어진구조체에각각온도센서를 4개소설치하였으며, 한곳은보온덮개를덮고한곳은보온덮개를덮지않고양생하였다. 그모식도는 < 그림 3-16> ~ < 그림 3-18> 에나타내었다. 그리고현재각부재별콘크리트는양생시작일에서부터양생종료일까지콘크리트내부및외부온도변화과정을일정시간주기로측정중에있다. 그모식도는 < 그림 3-14> ~ < 그림 3-15> 에나타내었다. (2) 온도측정시스템각부재별콘크리트양생온도측정은우리공사가개발한양생온도측정시스템으로연속자동측정 기록이가능한장치를이용하였으며, 측정가능온도는 -15 ~ 90 의범위를갖는다. 또한온도측정시간은매 2시간또는그보다짧은시간마다자동으로온도를측정및기록할수있는장치를사용하였다. - 155 -
< 그림 3-1 4 > 콘크리트온도측정시스템 < 그림 3-1 5> 각부재별콘크리트온도측정 < 두꺼운부재 > - 156 -
60cm 100cm 1.80m 90cm 90cm 60cm 6cm 15cm 30cm 45cm 온도센서 45cm 외기 ( 보온덮개무 ) 외기 ( 보온덮개유 ) < 평면도 > 60cm 콘크리트 50cm 온도센서 30 15 6cm 100cm < 측면도 > < 그림 3-1 6> 온도센서부착위치 ( 두꺼운부재 ) 구분 센서번호보온덮개내보온덮개외 중심부 30 cm No 18 F 15 cm C G 표면부 6 cm D H 보온덮개내부 E < 보통부재 > - 157 -
40cm 70cm 1.60m 80cm 80cm 4cm 10cm 20cm 40cm 온도센서 40cm 외기 ( 보온덮개무 ) 외기 ( 보온덮개유 ) < 평면도 > 40cm 콘크리트 35cm 70cm 온도센서 20 10 4 cm < 측면도 > < 그림3-1 7 > 온도센서부착위치 ( 보통부재 ) 구분 센서번호보온덮개내보온덮개외 중심부 20 cm No 11 No 14 10 cm No 12 No 15 표면부 4 cm No 13 No 16 보온덮개내 B - < 얇은부재 > - 158 -
20cm 50cm 1.80m 90cm 90cm 2cm 5cm 10cm 45cm 온도센서 45cm 외기 ( 보온덮개무 ) 외기 ( 보온덮개유 ) < 평면도 > 20cm 콘크리트 25cm 온도센서 10 5 2 cm 50cm < 측면도 > < 그림3-1 8 > 온도센서부착위치 ( 얇은부재 ) 센서번호구분보온덮개내보온덮개외중심부 10 cm No 2 No 5 5 cm No 3 No 17 표면부 2 cm No 4 No 7 보온덮개내 A 외기온 : No 8 (3) 적산온도와보온덮개보온효과실험 - 159 -
적산온도방식을이용하여초기재령에서소요압축강도를얻기위한양생일수와보온효과에대한시험을실시하는중이며, 현장에서설치되는실구조물의경우와유사한기상조건을설정하기위해동절기인 12월, 1월, 2월에걸쳐각부재별, 호칭강도별콘크리트실험계획을수립하였다. 본연구에서사용한콘크리트의배합비는 ( 표 3-16) 에나타내었다. 콘크리트의배합은레디믹스트콘크리트생산회사에서구득한배합표를기초자료로하였으며, 레미콘호칭강도 24, 27, 30(3종 ) 을선정하였다. ( 표 3-1 6) 콘크리트의배합설계표 구 슬럼프 공기량 W/C S/a 단위량 (kg/ m3 ) 분 (cm) (%) (%) (%) 물시멘트잔골재굵은골재혼화제 24 15±2.5 4.5±1.5 49.6 48.7 182 367 850 909 1.84 AE조강제 27 15±2.5 4.5±1.5 43.8 47.3 183 418 804 910 2.09 AE조강제 30 1 5± 2. 5 4.5±1.5 40.2 43.5 185 460 723 953 2.3 AE조강제 적산온도방식을이용하여초기재령에서소요압축강도를얻기위한양생일수와보온효과에대한시험을위해압축강도용표준원주형공시체 (10 20cm) 를 ( 표 3-17) ~ ( 표 3-18) 와같은재령별제작수량을계획하였으며현재시험중에있다. 24 27 30 ( 표 3-1 7 ) 적산온도측정및각재령별공시체제작 호칭강도재령 3 일재령 7 일재령 14 일재령 28 일계비고 보온덮개내 2조 (6개 ) 2조 (6개 ) 2조 (6개 ) 2조 (7개) 25개 1개온도센서부착 보온덮개외 2조 (6개 ) 2조 (6개 ) 2조 (6개 ) 2조 (7개) 25개 1개온도센서부착 보온덮개내 2조 (6개 ) 2조 (6개 ) 2조 (6개 ) 2조 (7개) 25개 1개온도센서부착 보온덮개외 2조 (6개 ) 2조 (6개 ) 2조 (6개 ) 2조 (7개) 25개 1개온도센서부착 보온덮개내 2조 (6개 ) 2조 (6개 ) 2조 (6개 ) 2조 (7개) 25개 1개온도센서부착 보온덮개외 2조 (6개 ) 2조 (6개 ) 2조 (6개 ) 2조 (7개) 25개 1개온도센서부착 ( 표 3-1 8 ) 공시체제작계획 호칭강도 제작일정 제작방법 공시체수 비고 30 3회 [04.12 / 05.01 / 05.02] 레미콘 주문 3회 (150 개 ) 27 2회 [ 05.01 / 05.02] 실내배합 2회 (100개) 24 2회 [ 05.01 / 05.02] 실내배합 2회 (100개) 한편, 실험실밖야외시험장에서직경이 10cm 인원주형공시체에각각온도센 - 160 -
서를 ( 표 3-20) 과같이설치하도록계획하고압축강도측정을위한직경 10cm의원주형공시체를제작하도록계획하였다. 공시체의양생은구조물의양생조건과비슷하게관리하도록하고, < 그림 3-19> 와같이동일한원주형공시체를복수로제작하여한곳은보온덮개를덮고한곳은보온덮개를덮지않고양생하도록하여실험중에있다. 본실험을통해얻어진양생시작일부터양생종료 28일까지온도이력은적산온도방식을이용하여초기재령에서소요압축강도를얻기위한양생일수와보온효과에대한기초자료로표와같이요약정리할것이다. 보온덮개 덮개내 Capsule 덮개외 공시체 강도시험용 공시체 강도시험용 < 그림 3-1 9 > 실험장치개요도 ( 표 3-1 9 ) 초기동해방지를위한소요양생일수와적산온도 호칭강도 30 27 24 소요양생일수 ( 일 ) 소요적산온도 (D D) 콘크리트평균온도 ( 표 3-2 0 ) 호칭강도별공시체의센서부착 구분 센서번호 호칭강도 30MPa 보온덮개내 1개공시체내 I 보온덮개외 1개공시체내 J 호칭강도 27MPa 보온덮개내 1개공시체내 K 보온덮개외 1개공시체내 L 호칭강도 24MPa 보온덮개내 1개공시체내 M 보온덮개외 1개공시체내 N 3. 5 요약및결론 - 161 -
콘크리트의품질검사는타설전검사, 시공중검사, 구조물완성후검사, 구조물중의검사로대별된다. 이중에서타설전검사는운반량, 운반시간등을검사대상으로하는운반검사와굳지않은상태의슬럼프, 공기량, 염화물량등현장도착후즉시판정및현장도착 28일후합부판정이가능한경화상태의압축강도등이대상이되는받아들이기검사로나뉜다. 한편, 콘크리트는최소 28일은경과되어야평가받게되는데농업기반정비사업으로축조되는콘크리트구조물은평야부소형구조물에서배수갑문까지다양한규모를가지고있으며, 대부분의단기간, 동절기공사로재령 28일이내에공사가완료되는경우구조물의소요강도를평가할판단기준이없는실정이다. 그리고, 시공및유지관리상열악한환경에놓인수리구조물은그특성상동절기에시공되는예가많으므로수리구조물의품질및내구성을위해합리적이고실용적인보온양생방법을제시하는것이무엇보다중요한과제라할수있다. 국내외관련기술분석, 레미콘의계절별, 호칭강도별수리구조물의품질현황분석을통하여조기품질판정기술개발및시공및품질관리여건이역악한환경에있는수리구조물의동절기현장여건에적합한품질관리의 1차년연구결과는다음과같이요약된다. 1) 국내외관련문헌고찰국내외적으로콘크리트조기품질판정기술에대한연구가많이이루어져왔으며, 그대부분이보통포틀랜드시멘트에대한연구가주종을이루고있으며, 얇은단면이주종을이루고있는농업기반시설물에대한조기품질판정기술및보온양생방법에대한연구가미흡한것이현실이다. 또한, 대부분의농업기반시설물공사는얇은단면으로설계되고그시공시기가 10월하순 ~ 12월상순, 2월하순 ~3월하순사이인동절기공사로이루어진다. 이시기에타설되는콘크리트는최우선목표를초기동해방지에두어야한다. 국내관련시방서에따르면보통단면이나두꺼운단면의경우보온양생방법, 양생기간, 소요강도등이시방서에명시되어있고, 국외관련시방규정인일본건축학회표준시방서의경우일최저기온에따른보온양생방법을달리정하고있다. 국외의농업생산기반시설물의설계, 시공, 품질관리환경이국내의환경과다르므로외국의연구결과를그대로수용하기에는무리가있다. 2) 조기재령품질판정기술 - 162 -
(1) 소요강도추정모델식 f 7 =α β f ck (2) 변수 α,β 1 호칭강도와설계기준강도를동일시하여주문하기때문에변수 α값은레미콘제조사의실적데이터나공사전실측테이터에의해체크될수있다. 2 경기도에소재한 6개사레미콘에서수집한재령28일출하강도자료를분석한결과호칭강도별 (w/c비) 표준양생공시체변동성은동절기가 1.14 ~1.22, 하절기및평상시가 1.16~1.19으로분포하였고, 계절별로는동절기가하절기및평상시보다크게나타났으며, 실제로변수 α 는레미콘제조사별, 호칭강도별로그값이차이가있었다. 3 경기도및대전지역에소재한 8개사레미콘에서수집한재령28일출하강도에대한 7일강도발현율 (β) 은계절별및 w/c비별로데이터수집자료가다소부족하였으나대체로동절기가 0.67, 하절기및평상시가 0.63~0.66 의범위를나타내었다. 또한, w/c비가낮을수록강도발현이높았다. 이것은 28일강도에대한 7일강도발현율이 w/c비가낮을수록강도가높게발현된다는기존문헌에서보고된것과일치되며그값이 0.66 이상이됨을알수있다. 4 따라서전국레미콘공장에서사용하고있는배합비를조사하여계절별, 호칭강도별변수 α,β를분석하고자하였으며, 1 차년도에는동절기호칭강도별레미콘의대표배합비를대상으로최근수리구조물에주로사용되는레미콘호칭강도 24, 27MPa와앞으로사용될것으로예상되는레미콘호칭강도 30MPa을실험배합으로선정하였고현재실내시험중에있으며, 이자료는호칭강도별동절기배합의변수 α, β 분석시기초자료로활용될것이다. 3) 적산온도에의한동절기콘크리트품질관리 - 163 -
(1) 농업기반조성사업별공사시기 1 대단위사업을제외한수리시설개보수, 대구획경지정리, 배수개선, 간척사업등의콘크리트구조물은영농기를피하여 10월 ~ 12월상순, 2 월하순 ~ 3월하순사이에타설되는것으로분석되었다. 2 일평균기온이 4 이하가되는기간은기상청에서 1971년부터 2000년까지 30 년동안제공되는전국주요도시의월별일평균기온을참고로할경우,11월 15일 ~ 3월 31 일사이가해당된다. 따라서대부분농업기반수리구조물의설치시기가농한기인동절기에설치되는것을감안하면한중콘크리트시공이고려되어야할것으로판단된다. (2) 초기동해방지를위한초기양생 1 콘크리트를부어넣은후콘크리트가수회의동결융해작용에견디기위해서는어느정도의경화가필수적인요건이다. 2 이경화의정도는한국콘크리트학회의경우구조물의노출상태, 단면의종류, 시멘트의종류에따라양생일수와소요강도로규정하고있고, 일본건축학회의경우초기양생기간의예상최저기온이 -3 보다높은경우 ( 경미한동결기 ) 3.5MPa로정하고있으며, 이경우시트등간단한피복양생만을실시한다. 또한예상최저기온이 -3 이하로되는경우 ( 동결작용기 ) 5MPa로정하고있으며, 이경우단열양생이나, 급열양생또는양자를병용하는방법을택한다. 3 농업기반시설물의일부는밀폐된공간의구성이가능한건축공사현장과는대조적으로산간이나평야부의소형구조물공사로농한기인동절기에공사현장까지접근로도제대로갖추기어려운여건속에서양생수와보온시설을구비하여평야부한복판의소형구조물의온도를 2일혹은그이상동안 0~5 이상을유지하며공사하기가쉽지않다. 4 더구나개보수사업용용수로구조물은대부분얇은단면이므로콘크리트표준시방서에규정된구조물내콘크리트의압축강도가 15MPa가될때까지구조물내콘크리트평균온도를 5 이상, 추위가심한경우나부재두께가얇은경우 (20cm이하) 10 이상유지해야한다. 5 따라서수많은공시체를제작한다음구조물옆에설치하고, 주기적으로압축강도를측정하여보온양생종료시점을결정하는것이필요하다. 6 이와같은방법은소규모공사가주종인농업기반시설물공사에서는대량의공시체제작이불가하고구조물인근에설치하는것도불가하여수용이불가한방법이라할수있다. 7 따라서농업기반정비사업의열악한현장여건을최대한극복하며양질 - 164 -
의콘크리트구조물시공이가능하도록적산온도방식을이용하여초기재령에서소요압축강도를얻기위한양생일수와보온효과에대한시험을온도측정시스템과구조물별온도측정개소및위치를정하여실험분석이수행중에있다. 8 실험을통해얻어진양생시작일부터양생종료 28일까지온도이력은적산온도방식을이용하여초기재령에서소요압축강도를얻기위한양생일수와보온효과에대한기초자료로활용될것이다. - 165 -
4. 콘크리트품질관리기준정립 - 165 -
4. 콘크리트품질관리기준정립 4. 1 서론 농업생산기반정비사업의품질관리를위하여설계단계에서반영하도록계획된품질시험비용조사표를토대로품질시험단위물량과시험회수와단위사업종류별로품질관리시험비용의특성을분석한결과는 < 그림 4-1> 과 ( 표 4-1) 과같다. < 그림 4-1 > 타설량에따른 1 일단위시험물량 1일또는연속타설에따른품질시험시행규모를보면약 64% 에해당하는규모가회당 150 m3이하에서품질시험을시행하고있다. 이는 1일타설량과연속타설량이작기때문에전체적으로시험회수가많을수밖에없는공사특성을잘반영하고있다. 이특성때문에공사의규모가증가하더라도시험회수와는약한상관성만을보이게된다. - 167 -
< 그림 4-2 > 공사규모별시험회수의상관성 이는현장의특성과사업종류시기별로사업시행이가능한시기가짧고, 기후의영향을많이받는중규모이하의사업이많다는것을알수있다. 특히기온의변화가심한계절에콘크리트공사를수행하기때문에현장타설시의온도조건에따른양생과정이관리와조속한품질시험결과를요구하고있지만현재품질시험기준은 28일강도와양호한조건에서의타설환경을기준으로하고있기때문에악조건하에서도짧은기일이내에공사를강행해야하는농촌지역여건을거의고려하고있지못하다고판단된다. 즉, 농업생산기반정비사업은사업종류와규모, 수행시기에따라서매우다른환경에서사업을수행하고있다. 그러나다양한여건에비하여획일화된품질관리기준을적용받아왔기때문에설계단계에서실제시공환경에대한충분한고려가되기어려웠으며, 시공단계에서도사업특성을반영한새로운시험계획의수립을통한품질관리를적극적으로수행하기가곤란하였다. 따라서, 본장에서는 1차년도현장조사분석결과를통하여농업기반정비사업의추진에필요한품질관리기준을정립하고자한다. 이기준은사업별특성을반영한품질시험비에대한기술적통계분석결과로부터새로운품질기준의범위를수립하고, 실제설계단계, 시공단계에서이를반영하기위해서필요한품질시험항목과비용결정에대한후속연구를위한기초적인방안을제시하고자한다. - 168 -
4. 2 사업별시험비기준 4. 2. 1 농업생산기반조성사업별품질관리시험비특성 1) 농촌용수사업 농촌용수개발사업의특징은저수지와같은수원공개발에따른여방수로, 용수로사업을주축으로사업을시행한다. 농촌용수개발사업의경우콘크리트 1일타설량은 48.89m3정도로나타났으며, 수원공개발이진행되는공사기간중에서단위시설물단위로조사되었기때문에범위나분산계수로볼때매우편차가크게나타난것으로판단된다. 현장타설이시행된시기를보면 4 ~ 6월사이에집중적으로시행되고있다. 다른종류의사업에비해서신규수원공개발사업과함께진행되는관계로관개기에대한영향이없기때문인것으로판단된다. 2) 경지정리사업 경지의구획정리와용수의공급및관개배수시설의설치및재경지정리에대한사업목적을갖고있기때문에사업시기는대부분비영농시기를기하여시행된다. 본조사연구를통하여 4곳에대한품질관리사업비용을조사한결과를보면설계단계에서계산된사업비가실제공사기간에반영되지못한경우와 39%, 104%, 381%, 당초에반영하지않았던경우에도필요에따라서시행된경우등으로그폭이다양하게나타났다. 압축강도, 슬럼프, 공기량, 염화물비시험에대하여단위시험에대하여평균95,657( 원 ) 로나타났다. 최고약 120,000 원의범위에서시행되고있다. 이는타사업에비해서상당히높은수준의품질관리시험비수준을보이고있다. 그러나 1일타설량등에있어서매우큰변동성을갖고있기때문에시기별로비용을산정하기보다는사업이집중되어실시되는시기의사업비를분석하여결정하는것이필요할것이다. - 169 -
3) 대단위사업 간척사업의시행과더불어대단위생산기반의조성을위하여광역계획을수립하여시행되고있는사업으로서공사기간이일반사업에비해길고, 공사가연중시행되는사업이다. 본조사연구기간을통하여조사된지구의경우조사대상이비교적짧은기간에대해서조사되었으며, 실제콘크리트가타설된구조물의종류에비해서시험비에포함된항목이적은관계로특성이적합하게반영되지않고있다. 현재조사된자료로부터평균적으로대단위사업지구의용수로, 양수장의건설과정에서시행된품질시험비는평균 48,942 원으로나타났다. 이는경지정리사업에서용수로설치에대한품질시험비에비해서약 50% 수준에불과한것으로서, 향후시설물의설계단계에서품질시험비단가의결정과정에서사업단위별특성 -대량의물량, 연간지속적으로발생- 에대한검토가필요한것으로판단된다. 4) 배수개선사업 배수개선사업은배수장, 배수로, 양수장, 용수로, 여수토방수로, 용배수로등의다양한단위시설물을대상으로해당지구의배수체계를개선하기위한사업이다. 영농기에반복적으로나타나기때문에수리시설물에서는수해에의한반복적인피해를받고있다. 따라서이를개선하는것은주변지형조건을고려한용배수시설물의설계검토, 여수토방수로의운영여건의검토, 구역배수를위한배수로의단면개선및하상정비사업을수행하고있다. 현재조사지구의평균적인품질시험비는평균 49,029 원으로나타났다. 이는대단위사업지구와유사한수준이며, 농촌지역의친수환경과생태보전적개념을포함하는등의새로운설계개념을도입하게되면콘크리트의종류와시설물의종류도다양해질것으로판단되며, 기존의콘크리트위주의공사보다다양해지는공종에대한품질시험기준등의검토가필요한것으로판단된다. 5) 수리시설개보수사업 전국에산재한수원공시설물은지속적인유지관리체계를통하여적절한시기에보수또는보강, 교체등의과정을통하여영농기와홍수기등에지속적이고효율적인급수관리와재난의발생가능성을억제하는기능을요구받고있다. 이는지속적인국토개발로인하여저수지의하류부에대한발생가능한자연재해로부터예상되는피해규모가커지고있기때문이며, 또한최근에빈번히발 - 170 -
생하고있는이상기상현상등에대한대비책으로재해대처능력향상에대한수요가발생하고있기때문이다. 수리시설개보수사업은이러한시설물에대하여설계기준미달시설에대한보강을실시하고, 아울러노후화된시설물의보수, 구동에필요한전동시설물의설치와같은사업을추진하고있다. 주로용배수간선, 여방수로의개보수사업이이루어지기때문에사업비변동폭이매우크며, 당초계획서상의품질시험비가 50 % 에서 120% 정도의반영비를보이고있다. 시행과정에서시행된품질시험비는평균 75,112 원으로나타났다. 6) 간척사업 간척사업이란우리나라의공유수면에대해둑이나벽을쌓아농지나토지를만들어국토를넓히는사업으로, 대부분공사가장기간에걸쳐시행되며, 콘크리트의타설규모도큰공사이다. 4. 2. 2 사업별시험비규모및범위 1) 사업구분별사업비특성 사업별로시험항목에대한전체품질시험비단가는조사지구전체및사업구분별로보았을 ( 표 4-1) 과같다. 현행품질시험비결과를분석한결과 < 그림 4-2> 에서제시한바와같이공사규모에따라서시험회수가다르며단위비용이다르게결정되고있기때문에사업별로이를세부적으로결정하기위해서는보다많은자료가필요한것으로판단된다. ( 표 4-1 ) 사업구분별품질관리시험비특성 사업구분 시행회수별평균시험비용의평균시험비 ( 원 ) (σ) 간척 12,004 N 경지정리 95, 657 2 6, 7 16 농촌용수사업 60,315 55,674 대단위 48,941 54,413 배수개선 49,029 35,043 수리시설개보수 75,112 50,313 전 체 66, 507 4 8, 7 85 표준편차 - 171 -
그러나 < 그림 4-3> 의분석결과에서나타나있는바와같이전체사업을대상으로분석한결과시험물량과시험비의관계는매우미약하나마상관성이나타나고있으나, 배수개선사업에대해서분석해본결과는 < 그림 4-4> 와같이상관성이보다더높은것으로나타났다. 이는본조사연구에서배수개선사업지구의단위시설물의종류가배수장, 배수로, 양수장, 여수토방수로, 용수로, 용배수로등과같이동일계열의시설물이기때문인것으로판단된다. 따라서자료의보완을통하여사업종류별로, 사업물량별로품질시험비를결정할수있는추정식의개발이가능할것으로판단된다. < 그림 4-3> 시험물량과시험비용의상관성 < 그림 4-4 > 배수개선사업단일시험물량과시험비용의상관성 - 172 -
2) 시험종류별품질관리시험비특성 콘크리트의성능과유지관리를위해서구조물의특성과타설시기에따라서품질시험비에대한비용효과가달라질수있다. 본연구에서는시기별, 지역별특성은보다많은현장조사자료가얻어진이후에검토하기로하였으며, 필수적인품질시험항목별로사업종류에따른시험비의분포정도를분석한결과는 ( 표 4-2) 와같다. ( 표 4-2) 에제시한바와같이단위구조물에대한시험종목의차이때문에시험비의차이가발생하고있으나그차이에대한유의성은더많은자료를필요로하며, 시험종목별모든시험비자료가충족되어야할것으로판단된다. ( 표 4-2 ) 품질시험항목별 설계변경된 시험비 사업종류 구분 압축강도 슬럼프 공기량 염화물비 합 계 간척 902,956 9,348 912,304 경지정리농촌용수사업대단위배수개선수리시설개보수 평균 1, 90 6,9 34 29 8,616 8 77,664 62 3, 756 3,39 5, 09 2 표준편차 1,729,370 105,107 305,742 303,682 1,749,556 평균 1,225,487 300,999 540,725 437,450 1,771,029 표준편차 790,952 368,667 1,289,738 평균 4,301,449 411,799 4,756,621 표준편차 3,564,707 392,218 3,752,969 평균 2,233,634 342,001 813,447 2,738,324 표준편차 2,095,990 260,948 1,150,388 2,629,709 평균 1, 07 6,353 156,9 51 317,335 1,4 59, 97 3 표준편차 1,300,854 118,657 454,249 1,783,700 1일시험기준량정립을위하여각설계단계별로기준은, 설계단계에서는설계시총콘크리트타설량에대해 150 m3마다 1회시험하도록규정되어있고, 시방서를기준으로는일콘크리트타설량이 150 m3마다 1회, 일타설량이있으면 1 회하도록규정되어있다. 만약일별로연속타설을기준으로정의하면일별로연속콘크리트타설시이를묶어 150 m3마다 1회, 또는연속타설량이있으면 1 회라고규정할수있다. 이를확장하여 2일연속타설을하나의타설로가정한다면, 1일건너연속콘크리트타설시이를묶어 150 m3마다 1회, 또는연속타설량이있으면 1회라고규정한다면, 다음의 ( 표 4-3) 과같은 1회시험당콘크리트타설량을정의할수있다. - 173 -
( 표 4-3) 각조건에따른 1 회시험당콘크리트타설량 지역강원경북경남전남전북충북충남경기 지구 총타설량 ( m3 ) 설계시험횟수 시방서규정시험횟시공시험횟수수 연속 1 일타설 연속 2 일타설 설계시험 1회단위타설량 ( m3 ) 연속1일시험단위타설량 ( m3 ) 연속2일시험단위타설량 ( m3 ) A 1360 9 12 9 16 13 150 85 104.62 B 469 3 11 5 8 7 150 58.63 67 C 209 2 18 1 18 14 150 11.61 14.93 D 4292.3 29 83 83 80 71 150 53.65 60.45 E 1515 10 24 27 15 13 150 101 116.54 F 1980 13 39 36 31 29 150 63.87 68.28 G 2896 19 25 20 34 26 150 85.18 111.38 H 1897.2 13 47 2 42 42 150 45.17 45.17 I 18580.6 124 138 71 149 121 150 124.70 153.56 J 3539 24 99 97 80 77 150 44.23 45.96 K 8876.3 59 85 76 107 87 150 82.95 102.03 L 9005 60 208 223 151 164 150 59.63 54.91 M 12670.5 84 193 287 144 151 150 87.99 83.91 N 20352 135 236 177 217 191 150 93 106.6 O 3421 22 88 18 54 35 150 63 97.7 P 5177.5 34 179 2 112 133 150 46 39 Q 2324.5 15 70 21 40 25 150 58 92 R 859 5 28 57 23 18 150 37 47 S - - - - - - - - - T 4275 28 169 93 95 67 150 45 63 U 1893 12 24 69 22 19 150 86 99 V 2521 16 16 12 23 21 150 109 120 W - - - - - - - - - X - - - - - - - - - Y 3365.2 22 49 19 42 45 150 80 74.8 Z 2821 18 41 49 33 34 150 85 85 A1 - - - - - - - - - A2 5150 34 61 58 49 63 150 105 81 ( 표 4-3) 에의하면, 현재설계기준으로는 150 m3물량마다 1회시험을해야하고, 연속일수기준으로는 71m3마다 1회시험 (μ=71, σ=27, cov=38, max=125, min=12) 을하면되며, 2일연속일수기준으로는 81m3물량마다 1회시험 (μ=81, σ =32, cov=39, max=154, min=15) 을하면된다. 그러나보다상세한규정은 1차년도에조사된자료의수적한계로인하여결정하기는어려우며, 보다세밀한조사연구가필요하다. 현재공사에사용되는시험비는다음 ( 표 4-4) 와같다. - 174 -
( 표 4-4 ) 조사된시험비자료 지역강원경북경남전남전북충북충남 지구 공사비 ( 천원 ) 콘크리트타설량 ( m3 ) 압축강도 시험횟수 ( 건 ) 시험비 ( 천원 ) 슬럼프공기량염화물비설계시공 A 180,000,000 1360 125 125 - - 161.6 161.6 B 4,466,000 469 33 33 - - 741.8 741.8 C 3,000,000 209 108 36 36-328.7 328.7 D 2,664,031 4292.3 83 83 83-2,662.8 9208.6 E 2,737,116 1515 48 48 48-5,315 5,669 F 2,083,940 1980 37 37 37-4,897 4,419.5 G 2,838,786 2896 16 47 - - 1,255.9 1,255.9 H 2,913,598 1897.2 15 29 - - 1,625.8 1,625.8 I 32,177,872 12397.5 25 25 - - 3,064 3,064 J 228,500,000 18580.6 76 76 - - 972 912 K 2,359,000 3539 15 15 - - 422 422 L 17,724,175 8876.3 57 54 - - 532.8 532.8 M 77,976,000 9005 405 405 - - 4,238 4,238 N 22,254,000 12670.5 64 129 - - 6,635.8 6,635.8 O 28,943,000 20352 152 152 - - 1,293.3 13,287.5 P 3,000,000 3421 54 56 - - 5,342.5 4,778.5 Q 21,885,000 5177.5 15 15 - - 1,347 1,347 R 3,000,000 2324.5 37 37 37-4,377 5,323.6 S 756,000 859 7 7 7-373.3 - T 2,972,000-14 14 14-1,871.8 - U - 4275 91 91 - - 2,447 2,511 V - 1893 - - - - - - W 13,674,000 2521 39 - - - 3,063.7 430.9 X 4,043,458 - - - - - - - Y 9,662,000-20 20 20 20 - - Z 1,227,823 3365.2 - - - - - 1,778.4 경기 A1 8,964,000 2821 9 9 9 - - 544.3 A2 - - - - - - - - A3 2,757,000 5150 58 41 41 41 8,145 3,385.1-175 -
< 그림 4-5> 시험비와공사비의관계 - 176 -
( 표 4-5) 시험비 / 공사비 ( % ) 에대한기술통계분석결과 평균 0.071033 표준오차 0.020851 중앙값 0.017889 표준편차 0.095553 분산 0.00913 첨도 2.007037 왜도 1.594189 범위 0.345578 최소값 8.98E-05 최대값 0.345667 합 1.491701 관측수 21 ( 표 4-6) 시험횟수 / 타설량 ( % ) 에대한기술통계분석결과 평균 3. 87 657 5 표준 오차 2.12716 중앙값 0.970557 표준 편차 10.42091 분산 108.5954 첨도 21.56995 왜도 4.56116 범위 51.67464 최소값 0 최대값 51.67464 합 93.0378 관측수 24-177 -
< 그림 4-6> 콘크리트량과시험횟수의상관관계 - 178 -
4. 3 품질검사기준 4. 3. 1 품질검사항목별검사방법 1) 시공이음부검사 설계서를기준으로위치와철근의이음, 정착길이에관련요건을검사한후에콘크리트의시공불량에따른균열발생가능성에대한조사를실시한다. 2) 콘크리트타설작업 품질검사를시행중인굳지않은콘크리트의타설과정은정해진절차에따라서치수와설치위치의영향을최소화하도록설계된다. 종단구조물의경우에지수판의현장설치및이음방법은지수판의직사광선보호작업이병행되고적합한정도의폭과두께를갖는자재의사용과거푸집의재사용회수, 타설높이등에대한관리가필요하다. 흙과접하고있는경우수분의침입과동해예방을위한해동작업을선행해야한다. 3) 콘크리트역학적특성 1차년도의조사물량과지역적특성에따른사업종류별시험자료가충분히수집, 분석되기어렵기때문에굳지않은콘크리트에대한역학적, 화학적특성에대한시험방법은 KSF 4009 에규정된시험을실시하되농업수리구조물의 1일타설량의규모에따라서시험물량을규정해야할것으로판단된다. 4) 표면마무리상태 거푸집의사용실태와시공전후거푸집에대한관리요령에따른시행여부를조사하여이에대한기록자료를통하여계속사용에대한감독관의지시를받도록한다. - 179 -
4. 3. 2 검사방법검토 1) 설계시품질검사기준 건설공사의품질확보를위해품질시험대상공종및재료를설계도서에명시하여야하고품질시험비용을설계서에반영여부를검토하여품질관리및품질개선에대한기대효과를거둘수있도록하고있다. 2) 착공전품질검사기준 시공자로부터품질보증계획서 ( 품질시험계획 ) 를제출받아적합여부를검토하도록하고있다. 3) 현장관리시품질검사기준 작업공정에 따라 품질시험이 적기에 실시되도록 지도 감독하여야 하 며, 현장관리시험의 실시를 위한 시험시설과 시험요원 확보상황을 수시확인하고, 공사현장 반입자재는 품질시험을 한 후 적정자재로 시공될 수 있도록 하여야한 다. 현장즉시 시험가능종목 ( 레미콘염화물 등 ) 은 즉시 시험 후 사용토록 지도, 품 질검사 전문기관에 시험의뢰시는 시료채취 즉시 의뢰하며, 이때 시험의뢰 신청시 는 감독 ( 감리 ) 이 직접 시료를 봉인하여 시공사로 하여금 신청토록 조치하고 있 다. 4) 기성 ( 준공 ) 시품질검사기준 기성 ( 준공 ) 검사조서에 품질시험성과총괄표, 시험성과표를 첨부하도록 하고 있으며. 품질시험 ( 검사 ) 성과의 정리를 위하여 품질시험대장, 품질시험계획 서, 품질시험검사 실적보고서, 반입자재검사부, 관급자재수불부 등을 작성하고 있 다. - 180 -
4. 3. 3 향후기준마련을위한연구방향 1) 콘크리트품질검사내역검토 현행품질관리기준에따라서시행되고있는품질시험성과총괄표, 시험성과표를첨부하도록하고있으며, 품질시험 ( 검사 ) 성과의정리를위하여품질시험대장, 품질시험계획서, 품질시험검사실적보고서, 반입자재검사부, 관급자재수불부시험물량및회수와표면마무리, 시공이음및지수판시공상태, 누수및균열억제, 균열제어에대한효과적인대처등에대한공사전 후및시공완료후에표준품질검사방법에의한시험의시행과자료관리를위한조사표의보완이필요하다. 2) 한중콘크리트의품질관리기준검토 농업수리시설물공사는대부분경지에인접해있거나점용해야하기때문에년중상시공사보다는동절기공사가많아서상대적으로시공환경이열악하다. 현재농어촌정비공사전문시방서 (2000, 농림부 ) 에규정된한중콘크리트의타설기준을과거 30 년간의일평균기온으로분석하였을때대략 4 이하가되는 11월 15일 ~ 3월 31 일사이에타설하는모든콘크리트공사가대상이된다. 실제시공을위해서도이러한자료를바탕으로하고있지만, 30 년간의일평균기온아래에서시공해야하는경우가발생하거나, 일평균기온이 4 이상일지라도야간기온이영하 (-4 이하 ) 로내려가는시기에타설할가능성이있는경우를대비하여콘크리트의품질관리대책이다음과같이상시검토되어있어야한다. (1) 흙수로 구조물화 공사, 확대기초 등과 같이 흙에 접하거나 기존 콘 크리트에 접한 경우에는 레미콘을 타설 전까지 시트 등으로 덮어 동결되지 않도록 하여야 하며, (2) 마무리된 지반이 레미콘 타설 전에 동결된 경우 이를 녹인 후 레미 콘 타설할 것 (3) 철근이나 거푸집 표면에 빙설이 부착한 경우 이를 제거한 후 레미 콘 타설을 시작할 것 - 181 -
동절기의레미콘의품질검사는받아들이기여부검사와운반검사와더불어, 슬럼프검사, 공기량검사, 염화물량검사, 온도검사를실시한다. 이때현장에도착한레미콘의측정온도가 10 이상인지를확인하여야한다. 건축공사품질관리기준에따르면역학적성질은압축강도검사를통하여실시하며, 현장에도착한레미콘에서시료를채취하여원형공시체 ( 직경 20cm, 높이 30 cm ) 9개 (3개 / 조 3조 ) 를제작하여 28일간표준양생 (20±3 수중에서양생 ) 한다음압축강도를측정하였을때, 각조의압축강도평균은호칭강도의 85% 이상, 3조 (9개) 의평균압축강도는호칭강도이상일것을필요로하고있다. 그러나동절기에실시된농업수리구조물의경우공사기간이짧고, 온도의변화가심해서사전예측된기상조건이악화될수있기때문에다음과같은양생대책을수립해야한다. (1) 타설이끝난직후즉시시트등의재료로콘크리트표면을덮을것 (2) 초기동해를방지하기위한보온양생및강도시험양생과정에서표준양생을통해레미콘받아들이기를검사할공시체 (9개) 외에도현장봉함양생용공시체를다수만들고구조물과동일한위치, 동일한방법으로양생한다음, 계속적으로압축강도를측정하였을때그값이다음 ( 표 4-7) 의값이상이될때까지구조물내콘크리트의평균온도가 5 이상유지되도록보온양생 ( 특히처음 2일간은구조물의어느부위라도 0 이상유지 ) 하고강도시험결과를기록하고감독관의확인을받도록하고있으나시설물양생과정중내부에별도의공시체제작및양생을실시하는것이매우곤란하며구조물인근에설치하는것도불가하여수용이곤란할것으로판단된다. 따라서보온양생기간동안외부의온도와내부의온도, 최소측점을대상으로콘크리트의표면온도에대한관측기록을통하여감독관의확인을받도록한다. ( 표 4-7 ) 보온양생종료시구조체의소요압축강도 단면 구조물의 상태 물로 자주포화 되는 경우 물로 자주포화 되지 않는경우 얇을경우 ( 두께 20cm이하, 대부분구조물 ) 보통의경우 ( 두께 20~50 cm ) ( 옹벽, 교대, 교각등 ) 두꺼운경우 ( 두께 50 cm이상 ) 150 kg / cm2 120 kg / cm2 100 kg / cm2 50 kg / cm2 50 kg / cm2 50 kg / cm2 비고모든수리구조물양배수장건축물 - 182 -
( 표 4-7) 의강도를얻기에필요한양생일수표준은 ( 표 4-8) 를기준하고있다. 현재농업수리구조물과같이두께가얇고 ( 수로단면은 20cm 이하가대부분 ), 소형, 선형의구조물에있어서보온일수를최소 9~12일을유지하도록하고있다. 개보수시설의경우는자주물로포화될수있기때문에레미콘타설직후부터최소 9일간은콘크리트의평균온도를 10 이상 ( 또는 5 이상으로할경우 12일이상 ) 유지필요하기때문에용 배수로의경우고비용의보온양생이요구된다. 기본적인보온양생이끝난후에도 2일간은콘크리트의평균온도를적어도 0 이상유지하도록되어있으나, 설계당시에동절기공사에대한적절한보온양생비용의계상이어려우며, 현실적으로 30 년일평균기온등으로추정한시공계획에따를수도없다. 현장조건에맞는보온양생을위하여실시설계및보완설계하도록하고실시간자동온도계측을실시하여기록결과에대한적절한관리감독결과보고서를통하여정산하도록하여야할것이다. 보온양생방법은온도기준에따른최소기준을충족시키도록한다. ( 표 4-8 ) 소요압축강도를얻기위한최소보온양생일수의표준 시멘트의종류보통포틀랜드 단면두께구조물의노출상태 얇은경우 ( 두께 20cm이하 ) 보통경우 ( 두께 20~50 cm ) 두꺼운경우 ( 두께 50 cm이상 ) 비 고 계속해서또는자주물로포화되는부분보통의노출상태에있고, 물로포화되지않는부분 10 9일 7일 6일 5 12일 9일 8일 10 3일 3일 3일 5 4일 4일 4일 모든수리구조물 양배수장건축물 보온양생을효과적으로수행하기위해서는사용가능한온도측정시스템을준비하고있어야한다. 온도측정은자동또는그에준하는시스템을사용하여연속적으로매 2시간또는그보다짧은시간마다자동온도측정및기록을통하여감독관의확인을받도록한다. 또한온도측정개소수기준은시설물의종류와타설부위에따라서결정하도록하여야한다. - 183 -
구조물 완성 후 품질검사항목 및 기준은 감독관에 의하여 보통 콘크리트에 준하는 검사를 받게 되며, 표면상태 검사 기준은 ( 표 4-9) 와 같이 예시하였다. 구 조물 내 콘크리트의 품질검사 기준은 표준양생 공시체 압축강도 (28일) 검사, 보 온양생 검사, 현장봉합양생 공시체의 압축강도 (28일) 가 표준양생공시체 압축강도 (28일) 의 85% 에 미치지 못하는 경우에 대해서 다음순서로 1단계 품질검사를 실 시한다. 1 3개의 코어를 채취하여 강도시험에 의한 검사 - 각각의 코어강도가 설계기준강도의 75% 이상 - 3개 코어강도 평균은 설계기준강도의 85% 이상이면 품질을 합격 처리 2 테스트해머에 의한 비파괴 강도시험방법 (KSF 2730) 에 의한 검사 1단계검사에서불합격된경우내하력이요구되는구조물의경우에대해서는재하시험실시하여설계내하력이상인경우합격처리하고부족한경우에는재시공판정을내릴수있다. ( 표 4-9 ) 표면상태검사방법및기준검사항목검사방법판정기준평탄, 곰보자국이나기포없을것, 노출면상태외관관찰철근피복부족징후없을것, 외관이정상일것스케일 ( 균열폭콘크리트구조설계기준의허용균열폭균열측정자 ) 관찰 (0.13mm ) 이내외관및스케일시공이음신구콘크리트의일체성확보가능성판단관찰 - 184 -
4. 4 보온양생방법 4. 4. 1 개요 콘크리트는 응결 중 또는 경화의 초기 단계에 있어서 동결 또는 동결과 융해를 반복하면 경화가 되지 않거나 강도 증가가 극도로 약화되기 때문에, 동절 기의 콘크리트 공사 수행은 지극히 제한적일 수밖에 허용되지 않는다. 그러나 농 업생산기반시설의 경우, 경기북부, 북서부, 강원도 지역에서 동절기 공사가 필요 한 지역 존재하게 된다. 이러한 동절기 콘크리트 공사 수행 시에 가장 중요한 문제는 초기 동해를 방지하고 소정의 재령에 설계기준강도를 확보하기 위한 보 온양생을 실시하는 것이다. 보온을 위하여 단순시트 양생방법, 외부열량을 공급 하는 방법과 혼화제를 이용하는 화학적 방법, 단열양생방법 등이 검토되어야 한 다. 평야부와 같이 보온시설의 설치가 용이한 경우에는 저렴한 직접 외부열량을 공급해주는 방법이 사용되고 있으며, 초기에 최소한 3일 이상, 10 정도의 온도 를 유지하도록 하고 있다. 그러나 동절기에는 농업수리시설물과 같이 부재의 단 면이 얇고 양면이 외기에 노출되거나 흙과 접촉하는 판상형 부재의 경우 양쪽 공간의 온도를 일평균 10 수준으로 유지하는 것이 용이하지 않다. 또한 외부 열량의 공급가능 거리와 효율 문제로 인하여 국지적으로 구조적 문제가 적은 부 위에 적용하는 것이 바람직하다. 즉, 공간 내에서 온도차가 매우 클 것으로 판단 되기 때문에 국지적으로 소요강도에 부족한 경우도 발생할 가능성이 존재한다. 따라서 동절기 타설 콘크리트의 적정 양생공법에 대한 설계제원에 대한 자료를 수집하고 실제 설계단계에서 이 부분을 방영할 수 있도록 하여야 할 것이다. 구조체콘크리트가초기동해를입지않고후속공정진행시재령별소요강도를확보하기위한양생온도및양생기간등적정양생조건의설정을위한실용적인프로세스를제시하고, 농촌지역의수리시설물에적합한양생방법을제안하고이에대한비용계상이가능하도록한다. - 185 -
4. 4. 2 보온양생의방법 콘크리트의양생은면상발열체를전기급열방식에의한콘크리트의양생공법, 열풍을이용한방법등으로나눌수있다. 동절기의콘크리트타설및양생을위해서는습윤조건과함께온도조건은콘크리트품질의양부를결정하는매우중요한요소중의하나이다. 특히, 한중콘크리트를비롯하여매스콘크리트, 고강도콘크리트에있어서양생온도조건은초기재령에있어서의강도발현은물론중장기적인강도증진에도큰영향을미치기때문에대부분의국내건설현장에서는양생온도의계측을통해콘크리트의품질을적절한수준으로관리하고자노력하고있다. < 사진 4-1 > 보온양생현장사진 이와 같은 기존의 온도계측방식들 및 온도관리를 통한 콘크리트 품질관리와 관련한 기존의 농업생산기반시설에 사용되고 있는 기술 동향을 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 콘크리트 구조체에 대한 양생관리를 위해 기존에 적용되어 온 대부분의 방식이 온도계측 시점과 분석시점이 일치하지 않아 주변조건의 변화에 따른 콘크리 트의 상태변화에 신속하게 대처하기 곤란하며, 현장시공관리 측면에서도 적절한 양 생수준을 예측하고 후속공정을 계획하는 데에는 한계가 있다고 볼 수 있다. 둘째, 콘크리트의 배합조건이나 부재의 크기, 동절기의 시공조건 등에 따라 외기 온도와는 크게 다른 초기재령의 온도이력을 보이게 되지만 온도이력에 대한 자료가 부족한 실정이다. 또한 표준시방서에 구조체와 동일한 양생공간에서 양생된 공시체 에 의해 강도평가를 하도록 하거나 실제 구조체의 온도이력을 추종한 온도조건에서 양생된 공시체에 의한 강도추정 개념을 포함하고 있지만, 기존의 현장품질관리 방법 으로는 실제구조체콘크리트의 강도발현 특성을 제대로 추정할 수 없다. - 186 -
4. 5 설계단계에서품질관리실태및개선방안 4. 5. 1 설계단계의품질관리요령 1) 설계및시공전 후의콘크리트강도시험및결과관리설계시구조물의설계기준강도에적합한배합설계검토를통하여품질관리가시행되도록한다. 타설직전의품질검사기준은현행표준콘크리트시방서에따른품질관리요령의예는다음과같다. ( 표 4-1 0 ) 콘크리트표준시방서에따른품질관리요령 시험종목기준허용치 슬럼프 2.5 cm ±1 5 6.5 cm ±1.5 8 18 cm ±2.5 21 cm이상 ±3 공기량 보통콘크리트 4.5±1.5 경량콘크리트 5.0±1.5 염소이온량 0.3kg / m3이하 압축강도 구입자가지정한강도 ) 시험빈도현행제안ㆍ배합이다를때ㆍ배합이다르거나ㆍ콘크리트 1일 1일타설량이타설량이 150 m3미만으로써 150 m3미만인경우범위가 ( ~ ) 일 1일타설량마다때를기준으로시행ㆍ1일타설량이ㆍ1일타설량이 150 m3이상인경우 150 m3마다 향후조사연구결과를토대로범위를제안하도록함 ) 농림부, 농업기반공사의시험연구결과를활용 150 m3이상인경우 150 m3마다 선행연구 - 187 -
2) 공사품질관리체계일반 발주자가도급자에게공사품질확보를위하여공사규모에따라품질시험의종류, 빈도등에대하여안내하고, 품질시험계획서는착공전까지, 품질시험성과총괄표는준공검사신청시에제출토록조치하고, 준공검사를실시할때에는건설업자등이제출한품질시험성과총괄표의내용을검토하여야한다. 또한건설업자등은건설기술관리법시행령제43조 2항에따라서착공전에품질시험계획서를발주자에게제출함과아울러공정에따라적기에품질시험을실시하고, 준공검사신청시에는품질시험성과총괄표를작성, 발주자에게제출하여야하고, 품질시험성과총괄표를공사완공일로부터시설물이존속하는기간동안보존하여야한다. 착공전에는발주자에게품질보증계획서 ( 품질시험계획서 ) 를제출하도록하며시공관리에있어서는, (1) 공사현장에시험실, 시험장비및시험사를규정에따라확보하고 (2) 공정에따라적기에관리시험을실시하여야하며 (3) 공사현장반입자재는품질시험한후적정자재로시공하는한편즉시시험가능종목 ( 레미콘염화물등 ) 은즉시시험후반입여부결정 (4) 공사현장에서실시함이적절한시험은현장시험실시하되구조물안전에중요한영향을미치는시험은발주자가직접확인토록조치하고 (5) 품질시험대장을비치하고시험결과를기록, 유지하며 (6) 품질검사전문기관에시험의뢰시는발주자 ( 감독 ) 등의확인및시료봉인후시행하여야한다. 4. 5. 2 시험비규정의변경및반영방안 설계단계에서부터농업생산기반시설물의현장타설에대한특성을이해하고시공과정에서필요한품질시험계획을설계에서반영하도록하며, 이시험비용산정방법을이용해서소규모이지만충분히시험이필요하다고인정되는수준의공사물량에대해서품질시험이이루어지도록하여야할것이다. - 188 -
4. 5. 3 공종별품질시험비용의산정 앞절에서언급한바와같이보다많은시험자료의수집을통해서사업종류와공종별일일타설량및연속타설량에대한모델이얻어진후에품질시험비와의상관성분석이이루어질수있다. 본조사연구의현단계에서전체공사비와시험회수, 총대상물량의관계에서약한상관성을보이고있으며, 단위시설물에대한더높은상관성을보이고있기때문에공종별품질시험비가시험물량에대한비용결정에더합리적인결과를줄것으로판단된다. 그러나자료조사및공종별로시험물량및시험비용에대한자료관리가어려우며, 총사업비측면에서공종별접근을시도한설계서를토대로이자료를추출하여야하기때문에사업별품질시험비를물량과비율에의해서결정할수있는모델이바람직할것으로판단된다. - 189 -
4. 6 시공단계에서품질관리실태및개선방안 4. 6. 1 시공단계의품질관리요령 품질시험성과의관리및활용은발주자와시공회사, 감독및감리기관에게목적물인시설의효과적인감정및평가를가능하게하는데있다. 따라서시공회사가자료관리의책임을지고있으며, 자료관리항목에대해서는전문시방서를갖고있는경우와표준건설공사품질관리시방서를따르도록해야한다, 발주자또는건설업자등은시험결과불합격판정을받은자재를일체사용해서는안되며반품또는폐기조치하여야하고, 건설기술관리법시행령제45 조 4항에따라서건설공사의기성및준공검사조서에품질시험성과총괄표를첨부하는한편당해건설공사의완공일로부터시설물이존속하는동안보존하여야한다. 현행농업기반정비사업의시공사례를조사분석한결과대부분의지구에서는자료관리가표준화된폼으로관리되고있으나수리구조물의특성과동절기공사의가능성에대한고려가부족한것으로판단된다, 향후이부분을보완하고한중콘크리트에대한품질관리기준의개선이필요한것으로판단된다. 4. 6. 2 시공단계에서의품질관리에대한개선방안 1) 품질변동 구조물내콘크리트압축강도가설계기준강도보다작아지지않도록배합강도를설계기준강도보다크게함을기본원칙으로한다. 이원리는재료의변동성으로인하여콘크리트구조물이설계기준강도이상으로될확률을보장하기위하여 3회이상의시험을통해서체크하도록한다. 2) 수리구조물의설계기준의선정의제안 수리구조물 종류별로 설계기준강도가 ( 표 4-8) 과 같이 정해져 있으나, 내구성 설계를 위한 물-시멘트비, 공기량 규정이 없으며 표준 레미콘의 배합설계 에 의존하고 있다. 또한 설계기준강도 크기가 내구성 기준을 고려하지 않은 저 강도 위주로 선정되기 쉬우며, 피복두께가 시방서의 내구성 규정을 만족하지 못 하고 있다. - 190 -
( 표 4-1 1 ) 공사설계에적용하고있는콘크리트설계기준강도 구분 기준강도 (MPa) 골재최대치수 (mm) 적용공종 무근 콘크리트 16 이상 40 중력식교대, 중력식옹벽등 21 이상 40 해상구조물 철근콘크리트 일반구조물 24 이상 25 부재최소치수 30 cm 이상 21 이상 25 (40) 수밀성및중요구조물 27이상 25 (40) 수리구조물 ( 개거, 잠관, 암거등 ), 교각, 교대, 옹벽, 교량, 양배수장, 배수갑문등보, 여수토언체의단면내부, 매스콘크리트여수토방수로, 사통 ( 취수탑 ), 복통 ( 취수터널 ), 수로터널, 수로교, 취입보, 수밀성구조물,DB-18이상교량등 3) 수리구조물의품질변동폭을고려한압축강도의기준범위제안 배수개선, 수리시설개보수, 대단위, 농업용수, 경지정리사업을통하여조사한결과설계기준강도는설계기준강도 : 21MPa ( 호칭강도 = 21MPa ) 를사용하고있었으며이들의품질변동폭은 < 그림 4-7> 와같이나타났다. 코어강도의평균치 = 19.8MPa(198kg / cm2 ) 와변동계수가 V= 22.7% 로써국외현장비빔콘크리트와비슷하게나타나고있으며이는호칭강도의약 94% 에달하는것으로구조물내 50% 이상의콘크리트압축강도 ( 코어강도 ) 가설계기준강도보다낮은것으로판단된다. 이는레미콘을이용하더라도현장조건과품질관리시행의여부에따라서압축강도가적어질수있다는것을나타낸다. - 191 -
< 그림 4-7 > 콘크리트수리구조물에서의코어강도분포 4) 품질관리측면을고려한압축강도 품질관리측면을만족시키기위한레미콘출하강도평균치를현장타설시압축강도가감소하기쉬운점을감안하여상승시킬필요가있다. 그수준은적정한수준의신뢰도를갖고구조물의설계기준강도를만족시킬수있도록하여야한다. 그러나레미콘의경우표준배합을사용하기때문에내구성의향상을기대하여호칭강도의목표치를높일수없다. 따라서장기적인유지관리측면에서내구성을높일수있는배합조건으로농업수리시설물에적합한배합과레미콘의호칭강도를사용해야할필요가있다. (1) 선정방법 현재전국적으로항상공급이가능한레미콘은호칭강도 30MPa 이므로설계기준강도크기에관계없이호칭강도 = 30MPa 를설계 / 시공하되, w/c 45%, 공기량 6.0%±1.5% 의품질조건을가진레미콘을반드시설계하도록하는방법을채택할수있다. 호칭강도가 30MPa 일지라도공장, 시기마다 w/c 비가 45% 를초과히는경우가있으므로설계도서와현장의품질관리기준으로레미콘규격으로호칭강도외에목표출하강도, w/c, 공기량을명시하고이기준에대한검토가필요한것으로판단된다. - 192 -
4. 6. 3 동절기콘크리트타설및방법 1) 타설준비및환경검사 동절기에는얼은재료및얼음또는눈이섞인재료를사용할수없으며동결된지반이나바탕에콘크리트를타설할수없으며한냉기 ( 타설후 4주까지의월평균기온이 2~10 사이에는타설시의콘크리트온도가 2 이하가되지않도록하여야하기때문에필요한장비로서콘크리트표면온도를검사할수있는장비와보온장비를갖추고공사를추진하여야한다. 2) 타설및타설후대책타설후 5일간은콘크리트표면주위온도가 2 이하로내려가지않도록보온보양해야하며, 극한기 ( 타설후 4주까지의월평균기온이 2 이하 ) 에는물시멘트비를 60% 이하로조정하고콘크리트타설시의외기온도가섭씨 0 도이하일경우에는타설시의콘크리트온도가 10~20 이내가되도록시멘트를제외한골재와물을가열 ( 단, 골재또는물의온도가 40도이하 ) 하여배합해야하며콘크리트타설후 10일간은콘크리트표면주위의온도가 5 를유지할수있도록방풍설비와열풍기시설, 덮개등으로철저히보온보양해야한다. 4. 6. 4 품질관리시험에대한개선방안 1) 시공전 후의콘크리트강도시험및결과관리 (1) 시공전레미콘의품질관리및현장검사실시 : 공장에서출발한레미콘에대한실태조사를위하여출발시각과대기시간의자료관리 (2) 시공중및시공완료후의품질관리를위한방안 : 暑中, 寒中콘크리트에대한품질관리의적정성검토를위하여타설콘크리트내부의온도조사는기초품질시험과정에서실시하는것외에도시공중에주기적으로관측하여작성하도록한다. 수직구조물의경우콘크리트의수직타설속도관리를위하여동일구조물에대한 1회타설두께에대한관리가필요하다. - 193 -
2) 거푸집의사용관리콘크리트구조물의표면상태에직접적으로영향을줄수있는거푸집의사용회수및사용시콘크리트접합부의누출여부검토한결과를시설물의타설진행과정에따라서표면관리상태와함께기록하도록한다. 이결과는추후표면상태의여부에따라재사용범위를결정하도록한다. 3) 시공이음및지수판시공부위관리설치부위에대한설치도면과의비교검토결과를토대로승인여부를결정한다. 현장타설된지수판의보호와시공이음부의콘크리트의조기균열및탈락을막기위한시공부위관리가필요하다. 4) 콘크리트타설관리및양생의지원타설전에필요한진다짐장비와예비장비목록별성능확인여부, 양생작업에필요한장비목록검토, 동절기의양생에필요한장비의적기동원가능여부가구조물의필요강도발현에직접적인영향을줄수있다. - 194 -
4. 7 레미콘조기품질판정기준 4. 7. 1 계절별, 호칭강도별조기품질판정기준 국내외관련기술분석, 레미콘의계절별, 호칭강도별수리구조물의품질현황분석을통하여조기품질판정기술개발및시공및품질관리여건이열악한환경에있는수리구조물의동절기현장여건에적합한품질관리의 1차년연구결과는다음과같다. 1) 국내외관련문헌고찰국내외적으로콘크리트조기품질판정기술에대한연구가많이이루어져왔고, 그대부분이보통포틀랜드시멘트에대한연구가주종을이루고있으며, 얇은단면이주종을이루고있는농업기반시설물에대한조기품질판정기술및보온양생방법에대한연구가미흡한것이현실이다. 국내관련시방서에따르면보통단면이나두꺼운단면의경우보온양생방법, 양생기간, 소요강도등이시방서에명시되어있고, 국외관련시방규정인일본건축학회표준시방서의경우일최저기온에따른보온양생방법을달리정하고있다. 국외의농업생산기반시설물의설계, 시공, 품질관리환경이국내의환경과다르므로외국의연구결과를그대로수용하기에는무리가있다. 2) 조기재령품질판정기술 (1) 소요강도추정모델식 f 7 =α β f ck (2) 변수 α,β 1 호칭강도와설계기준강도를동일시하여주문하기때문에변수 α 값은레미콘제조사의실적데이터나공사전실측테이터에의해체크될수있다. 2 호칭강도별 (w/c비) 표준양생공시체변동성은동절기가하절기및평상시보다크게나타났으며, 실제로변수 α는레미콘제조사별, 호칭강도별로그값이차이가있었다. 3 재령28일출하강도에대한 7일강도발현율 (β) 은계절별및 w/c 비별로데이터수집자료가다소부족하였으나 28일강도에대한 7일강도발현율이 w/c비가낮을수록강도가높게발현된다는기존문헌에서보고된것과일치되며그값이 0.66 이상이됨을알수있다. - 195 -
4 따라서 전국 레미콘공장에서 사용하고 있는 배합비를 조사하여 계절별, 호칭강도별 변수 α,β를 분석하고자 하였으며, 1 차년도 에는 동절기 호칭강도별 레미콘의 대표 배합비를 대상으로 최근 수리구조물에 주로 사용되는 레미콘 호칭강도 24, 27MPa와 앞으 로 사용될 것으로 예상되는 레미콘 호칭강도 30MPa을 실험배합 으로 선정하였고 현재 실내 시험중에 있으며, 이 자료는 호칭강 도별 동절기 배합의 변수 α,β 분석시 기초자료로 활용될 것이 다. 3) 적산온도에의한동절기콘크리트품질관리 (1) 농업기반조성사업별공사시기 1 대단위사업을제외한수리시설개보수, 대구획경지정리, 배수개선, 간척사업등의콘크리트구조물은영농기를피하여 10월 ~ 12월상순, 2월하순 ~ 3월하순사이에타설되는것으로분석되었다. 2 일평균기온이 4 이하가되는기간은기상청에서 1971년부터 2000년까지 30 년동안제공되는전국주요도시의월별일평균기온을참고로할경우, 11월 15일 ~ 3월 31 일사이가해당된다. 따라서대부분농업기반수리구조물의설치시기가농한기인동절기에설치되는것을감안하면한중콘크리트시공이고려되어야할것으로판단된다. (2) 초기동해방지를 위한 초기양생 1 콘크리트를 부어넣은 후 콘크리트가 수회의 동결융해 작용에 견 디기 위해서는 초기재령에서 어느 정도의 경화가 필수적인 요건 이다. 2 얇은 단면이 주종을 이루는 농업기반 시설물의 경우 경화의 정도 는 국내 시방서를 기준으로 하면 15MPa 로 규정하고 있으며, 이 를 체크하기위해 수많은공시체를제작한다음구조물옆에설치하고, 주기적으로 압축강도를 측정하여 보온양생 종료시점을 결정하는 것이 필 요하다. 3 이와 같은 방법은 산간이나 평야부의 소형구조물 공사로 농한기 인 동절기에 공사현장까지 접근로도 제대로 갖추기 어려운 여건 속에서 양생수와 보온시설을 구비하여 대량의 공시체 제작을 하 는 것이 불가하고 구조물 인근에 설치하는 것도 불가하여 수용이 불가한 방법이라 할 수 있다. - 196 -
4 따라서 농업기반정비사업의 열악한 현장여건을 최대한 극복하며 양질의 콘크리트구조물 시공이 가능하도록 적산온도방식을 이용 하여 초기 재령에서 소요압축강도를 얻기위한 양생일수와 보온효 과에 대한 시험을 계획하였으며, 온도측정 시스템과 구조물별 온 도측정 개소 및 위치를 정하여 실험 분석이 수행중에 있다. 5 실험을 통해 얻어진 양생 시작일 부터 양생종료 28일 까지 온도 이력은 적산온도방식을 이용하여 초기 재령에서 소요압축강도를 얻기 위한 양생일수와 보온효과에 대한 기초자료로 활용 될 것이 다. 4. 8 요약및결론 농업생산기반조성사업의품질관리를위하여설계단계에서반영하도록계획된품질시험비용조사표를토대로품질시험단위물량과시험회수와단위사업종류별로품질관리시험비용의특성을분석한결과 1일타설량과연속타설량이작기때문에전체적으로시험회수가많을수밖에없는공사특성을잘반영하고있고, 이특성때문에공사의규모가증가하더라도시험회수와는약한상관성만을보이게된다. 1차년도현장조사의자료 분석결과를토대로농업기반정비사업의추진에필요한품질관리기준을정립하고자한다. 이기준은사업별특성을반영한품질시험비에대한기술적통계분석결과로부터새로운품질기준의범위를수립하고, 실제설계단계, 시공단계에서이를반영하기위해서필요한품질시험항목과비용결정에대한후속연구를위한기초적인방안을제시하였다. 농촌용수개발사업의경우콘크리트 1일타설량은 48.89m3정도로나타났으며, 수원공개발이진행되는공사기간중에서단위시설물단위로조사되었기때문에범위나분산계수로볼때매우편차가크게나타난것으로판단된다. 현장타설이시행된시기를보면 4 ~ 6월사이에집중적으로시행되고있으며, 다른종류의사업에비해서신규수원공개발사업과함께진행되는관계로관개기에대한영향이없기때문인것으로판단되었다. 경지정리사업은타사업에비해서상당히높은수준의품질관리시험비수준을보이고있으며, 1일타설량등에있어서매우큰변동성을갖고있기때문에시기별로비용을산정하기보다는사업이집중되어실시되는시기의사업비를분석하여결정하는것이필요할것이다. - 197 -
대단위사업은콘크리트가타설된구조물의종류에비해서시험비에포함된항목이적은관계로특성이적합하게반영되지않고있다. 배수개선사업의품질시험비는평균 49,029 원으로나타났고, 대단위사업지구와유사한수준이며, 농촌지역의친수환경과생태보전적개념을포함하는등의새로운설계개념을도입하게되면콘크리트의종류와시설물의종류도다양해질것으로판단된다. 수리시설개보수사업은주로용배수간선, 여방수로의개보수사업이이루어지기때문에사업비변동폭이매우크며, 당초계획서상의품질시험비가 50 % 에서 120% 정도의반영비를보이고있다. 시행과정에서시행된품질시험비는평균 75,112 원으로나타났다. 간척사업은대부분공사가장기간에걸쳐시행되며, 콘크리트의타설규모도큰공사이다. 품질검사항목에따른제안은시공이음부의경우설계서를기준으로위치와철근의이음, 정착길이에관련요건을검사한후에콘크리트의시공불량에따른균열발생가능성에대한조사를실시해야하며. 콘크리트타설작업은종단구조물의경우에지수판의현장설치및이음방법은설치지수판의직사광선보호작업이병행되고적합한정도의폭과두께를갖는자재의사용과거푸집의재사용회수, 타설높이등에대한관리가필요하다. 흙과접하고있는경우수분의침입과동해예방을위한해동작업을선행해야한다. 표면마무리는거푸집의사용실태와시공전후거푸집에대한관리요령에따른시행여부를조사하여이에대한기록자료를통하여계속사용에대한감독관의지시를받도록해야한다. 보온양생에대한부분은구조체콘크리트가초기동해를입지않고후속공정진행시재령별소요강도를확보하기위한양생온도및양생기간등적정양생조건의설정을위한실용적인프로세스를제시하고, 농촌지역의수리시설물에적합한양생방법을제안하고이에대한비용계상이가능하도록한다. 보온양생의방법은최근의기술동향을제시하였다. 설계시구조물의설계기준강도에적합한배합설계검토를통하여품질관리가시행되도록하는데, 설계단계에서부터농업생산기반시설물의현장타설에대한특성을이해하고시공과정에서필요한품질시험계획을설계에서반영하도록하고이시험비용산정방법으로통해서소규모이지만충분히시험이필요하다고인정되는수준의공사물량에대해서품질시험이이루어지도록하여야할것이다. 계절별, 호칭강도별 조기품질판정 기준은 국내외적으로 콘크리트 조기 품질판 정기술에 대한 연구가 많이 이루어져 왔고, 그 대부분이 보통포틀랜드 시멘트에 대한 연구가 주종을 이루고 있으며, 얇은 단면이 주종을 이루고 있는 농업기반 시설물에 대한 조기품질판정기술 및 보온양생방법에 대한연구가 미흡한 것이 현 실이다. - 198 -
조기재령품질판정기준에관한 1차년도연구에서는소요강도추정모델식을 f 7 =α β f ck 으로제안하였으며, 변수 α,β는호칭강도와설계기준강도를동일시하여주문하기때문에 α값은레미콘제조사의실적데이터나공사전실측테이터에의해정하는것을원칙으로하였다. 재령28일출하강도에대한 7일강도발현율 (β) 은계절별및 w/c비별로데이터수집자료가다소부족하였으나 28일강도에대한 7일강도발현율이 w/c비가낮을수록강도가높게발현된다는기존문헌에서보고된것과일치되며그값이 0.66 이상이됨을알수있었다. 한편, 변수 α,β 값은레미콘제조사별, 호칭강도별로그값이차이가있었다. 따라서전국레미콘공장에서사용하고있는배합비를조사하여계절별, 호칭강도별변수 α,β를분석하고자하였으며, 1 차년도에는동절기호칭강도별레미콘의대표배합비를대상으로레미콘호칭강도 24, 27, 30MPa을실험배합으로선정하였고현재실내시험중에있으며, 이자료는호칭강도별동절기배합의변수 α,β 분석시기초자료로활용될것이다. 적산온도에의한동절기콘크리트품질관리기준은대부분농업기반수리구조물의설치시기가농한기인동절기에설치되는것을감안하면한중콘크리트시공이고려되어야할것으로판단된다. 한중콘크리트시공시콘크리트를부어넣은후콘크리트가수회의동결융해작용에견디기위해서는초기재령에서어느정도의경화가필수적인요건이다. 즉, 얇은단면이주종을이루는농업기반시설물의경우경화의정도는 15MPa로이를체크하기위해수많은공시체를제작한다음구조물옆에설치하고, 주기적으로압축강도를측정하여보온양생종료시점을결정하는것이필요하다. 이와같은방법은농업기반정비사업이산간이나평야부의소형구조물공사이며, 농한기인동절기에공사현장까지접근로도제대로갖추기어려운여건속에서양생수와보온시설을구비하여대량의공시체제작을하는것이불가하고구조물인근에설치하는것도불가하여수용이불가한방법이라할수있다. 따라서농업기반정비사업의열악한현장여건을최대한극복하며양질의콘크리트구조물시공이가능하도록적산온도방식을이용하여초기재령에서소요압축강도를얻기위한양생일수와보온효과에대한시험을계획하였으며, 온도측정시스템과구조물별온도측정개소및위치를정하여실험분석이수행중에있다. 실험을통해얻어진양생시작일부터양생종료 28일까지온도이력은적산온도방식을이용하여초기재령에서소요압축강도를얻기위한양생일수와보온효과에대한기초자료로활용될것이다. - 199 -
5. 종합결론 - 201 -
5. 종합결론 본연구의종합결론은다음과같다. 1. 콘크리트의 1회 시험에 대한 콘크리트 타설량의 기준은 사업별로 기준을 정립 되어야 하며 평균값을 적용할 경우 34 ~ 83m3 정도의 값을 갖는다. 그러나 사업의 특성이 따라 공사시기가 다르고, 1회 타설되는 량이 다르므로 이에 따 른 확률적 분포를 고려한 분석이 필요하다. 콘크리트 품질관리 1회 시험에 대 한 콘크리트의 물량을 여러 가지 가정을 통해 제안하면, 소규모 타설의 일정 량을 제외하고, 타설시 모두 시험하는 방법, 일별로 연속된 타설을 하나의 타 설로 가정하여 기준을 정립하는 방법, 콘크리트의 시공이 있을 때마다 자체시 험을 하고, 외부기관에는 현행 규정에 의해 품질시험을 실시하는 방법 등이 있다. 2. 1일콘크리트타설량은사업의성격을보여주며, 주로중소규모의사업과대규모사업에따라달라지고, 또한시공되는구조물의특성에따라서도변함을알수있었다. 그러나도단위로구분한지역적인특성은자료수의제한을감안한다면큰변화를찾기어렵다. 이것은그지역에조사된사업에더큰영향을받고있음을알수있다. 3. 공사시기는사업별로각각다르게나타나고있었다. 콘크리트타설기간은동절기가많이포함하고있음을알수있어, 동절기공사에대한적절한보완방법들이제시되어야한다. 또한수리시설개보수사업등은조사된자료에서명확하게공사시기가구분되고있음을알수있었다. 따라서콘크리트공사가집중적으로일어나는시기에품질도집중적으로해야함을보이고있다. 4. 품질관리의주요조사항목인시공이음, 표면마무리, 균열, 부재치수는비교적좋은품질을보이고있으며, 조사자의판단에의하면대부분양호함을보였다. 그러나몇몇지점의경우현격한문제점이들어나는경우도있어이를종합적으로판단할수있는방안이서둘러제시되어야할필요성이있다. 5. 사업별현장의품질관리의문제점과설계단계단계의문제점은조사의정확한방법에따른고찰이있어야한다. 사업별현장의품질관리의문제점과설계단계단계의문제점은주로시공되는시기가제한이되어있음에근거를둠으로사업별로설계과시공현장관리에대한조사자료로충분히보충할필요성이 - 203 -
있고, 그에 따라 정규화된 지표를 설정하여 자료를 조사 분석이 이루어져야 한다. 6. 설계시구조물의설계기준강도에적합한배합설계검토를통하여품질관리가시행되도록하는데, 설계단계에서부터농업생산기반시설물의현장타설에대한특성을이해하고시공과정에서필요한품질시험계획을설계에서반영하도록하고이시험비용산정방법으로통해서소규모이지만충분히시험이필요하다고인정되는수준의공사물량에대해서품질시험이이루어지도록하여야할것이다. 7. 조기재령품질판정기준에관한소요강도추정모델식을 f 7 =α β f ck 으 로제안하였으며, 변수 α,β는레미콘제조사의실적데이터나공사전실측테이터에의해정하는것을원칙으로하였다. 8. 재령28일출하강도에대한 7일강도발현율 (β) 은계절별및 w/c비별로데이터수집자료가다소부족하였으나 28일강도에대한 7일강도발현율이 w/c비가낮을수록강도가높게발현된다는기존문헌에서보고된것과일치되며그값이 0.66 이상이됨을알수있었고변수 α,β 값은레미콘제조사별, 호칭강도별로그값이차이가있었다. 따라서전국레미콘공장에서사용하고있는배합비를조사하여계절별, 호칭강도별변수 α,β를분석하고자하였으며, 1 차년도에는동절기호칭강도별레미콘의대표배합비를대상으로레미콘호칭강도 24, 27, 30MPa을실험배합으로선정하였고현재실내시험중에있으며, 이자료는호칭강도별동절기배합의변수 α,β 분석시기초자료로활용될것이다. 9. 적산온도에의한동절기콘크리트품질관리기준은대부분농업기반수리구조물의설치시기가농한기인동절기에설치되는것을감안하면한중콘크리트시공이고려되어야할것으로판단된다. 10. 농업기반정비사업의열악한현장여건을최대한극복하며양질의콘크리트구조물시공이가능하도록적산온도방식을이용하여초기재령에서소요압축강도를얻기위한양생일수와보온효과에대한시험을계획하였으며, 온도측정시스템과구조물별온도측정개소및위치를정하여실험분석이수행중에있다. 실험을통해얻어진양생시작일부터양생종료 28일까지온도이력은적산온도방식을이용하여초기재령에서소요압축강도를얻기위한양생일수와보온효과에대한기초자료로활용될것이다. - 204 -
6. 기대효과및활용방안 - 205 -
6. 기대효과및활용방안 6. 1 기대효과 6. 1. 1. 기술적 측면 1) 소규모 콘크리트 구조물 조기 품질판정기술개발로 현장품질관리 획기적 개선 2) 농업생산기반정비사업 사업별 콘크리트 일타설량 기준정립으로 구조물 품질향상 3) 현장여건에 적합한 품질관리기준 및 품질관리비 적정산정으로 현 장품질관리 극대화 6. 1. 2. 경제적 측면 1) 여건이 열악한 공사에 적합한 현장품질관리지침 개발로 콘크리트 구조물 사용수명 연장으로 국고절감 6. 1. 3. 사회적 측면 1) 잦은 콘크리트 폐기물 발생으로 인한 농경지 훼손 및 환경피해방지 2) 농업경쟁력 강화 6. 2 실용화방안 농업생산기반정비사업계획설계기준중품질관리편으로활용 현장콘크리트품질관리지침으로제작활용 농업토목콘크리트전문시방서로작성추진 - 207 -
참고문헌 - 209 -
참고문헌 1. 강성후, 2001, 토목구조물의 안전진단과 사례, 구미서관 2. 고재군외, 1990, 토목시공학, 반도출판사 3. 김수만, 토목구조설계, 청문각 4. 김형래 외, 2003, 성숙도 개념을 이용한 한중콘크리트의 양생관리 프로세스에 관한 연구, 대한건축학회논문집 구조계 19권 10호 ( 통권180호 ) 5. 김홍철, 2001, 건설재료학, 청문각 6. 농업기반공사, 2002, 2002년 품질관리 경진대회 특별 강연 및 사례 발표, 농업 기반공사 7. 농업기반공사, 2004, 수리시설정비사업 심포지엄 자료집, 농업기반공사 8. 박상민, 1999, 콘크리트 품질관리를 위한 맞춤식 체크리스트의 개발과 콘크리 트 부재의 이력 데이터 구축에 관한 연구, 대한건축학회 구조계 제19권 2호 9. 변근주, 2000, 콘크리트 구조물의 균열 평가 기법과 보수 보강, 한국콘크리트학 회지 제12권 6호 10. 시설안전기술공단, 1999, 건축구조재료 노후화 유형분류 및 평가기법 개발에 관한 연구, 시설안전기술공단 11. 안광훈, 2002, 하자정보를 활용한 품질관리 시스템 개발에 관한 연구, 대한건 축학회 구조계 제18권 4호 12. 엄태선, 2001, 구조물의 고성능화를 지향하는 21세기 콘크리트 재료 : 시멘트, 한국콘크리트학회지 제13 권 6호 13. 오상근, 2002, 수조구조물의 방수 / 방식을 위한 바탕처리재의 성능평가에 관한 연구, 대한건축학회 구조계 제18권 7호 14. 옥종호, 2004, 중소규모 건설공사의 불실원인요소 분석에 관한 연구, 대한건 축학회 구조계 제20권 9호 15. 이찬식, 1999, 콘크리트 공사중의 붕괴진단 사례, 한국콘크리트학회지 제11 권 3 호 16. 이한승, 2001, 열화메카니즘과리해빌리테이션, 한국콘크리트학회지제 14 권 2 호 - 211 -
17. 장태영, 2001, 노출콘크리트표면마감및유지관리, 한국콘크리트학회지 제 13 권 4 호 18. 최완철, 2002, 콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강기술의 발전방향, 한국콘크리트 학회지 제14 권 5호 19. 한국건설관리공사, 2000, 구조검토 사례집, 건설정보사 20. 한민철, 한천구, 2002, 기온과 콘크리트, 기문당 22. 길배수외, 적산온도 방식을 이용한 고강도 콘크리트의 강도예측, 1999, pp. 259~264. 23. 김무한외, 2000, 적산온도방식에 의한 고유동콘크리트의 강도관리에 관한 실 험적 연구, pp. 79~87. 24. 권영진외, 1995, 적산온도방식을 이용한 고성능콘크리트의 강도추정방법, pp. 66~7 3. 25. A M Neville,1997, Properites of concrete 4rd Edition, p302~308 26. Sharon L. Wood, 1991, Evaluation of the long term properties of concrete ACI Material Journal, pp630~643-212 -
부 록 1. 조사자료표 2. 사진자료 3. 레미콘품질관리지침 4. 레디믹스트콘크리트 (KSF 4009) - 213 -
부록 1. 조사자료표 콘크리트품질관리현장적용지침개발 ( 현장조사서 ) 지구 조사기관 조사자 대학교 조사일 - 215 -
1. 사업명 2 수리시설개보수사업구분 2 15. 지구코드 2. 지구명무수 3. 위치도시 / 군 읍 / 면 리 / 동 지역입지구분 4 4. 사업비 ( 원 ) \12,345,678 5. 공사비 ( 원 ) 6. 착공일 04-7-5 4 중산간- 접근성불리 7. 준공 ( 예정 ) 일 04-7-6 8. 공사자 9. 시설제원 10. 주수원공명 ( 형식 ) ( 주체 ) 1 11. 시설물종류 1 저수지 1 13. 관리기관 1 농업기반공사 12. 주수원공위치 14. 기타 도 읍 / 면 시 / 군 리 / 동 - 216 -
2. 사업별일일콘크리트타설량조사 지구시설코드종류 일자공사시설부위공사명 ( 채취장코드소 ) ( 년 / 월 / 일 ) 레미콘수불대장 (5) 타설시험시험량 ( m3 ) 번호성적 (8) 기타 조사방법 압축슬럼조골공기강도프재크기량 타설시온도 압축강도 슬럼프 조골재크기 공기량 (0) (1) (2) (3) (3-1 ) (4) (6) (7) 재령기간 A B C Avg (8) (9) 0 취수탑 aa 벽체 1 2003-03 -20 250 13 25 15 14 14 1 28 279 265 269 271 11 25 13 3 슬래 2003 브 1-03 -21 250 13 25 15 14 10 2 28 279 265 269 271 11 25 13 3 2003-03 -22 250 13 25 15 12 25 2003-03 -23 250 13 25 15 10 40 2003-03 -24 250 13 25 15 15 25 3 28 279 265 269 271 11 25 13 3-217 -
3. 사업별구조물품질변동조사 - 단면치수 지구코드시설종류시설명조사부위측점번호설계규격실측규격오차범위허용여부조사방법 (0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 0 취수탑 aa 벽체 1 25 27 Yes 1 2 25 24 Yes 1 3 28 26 Yes 1-218 -
3. 사업별구조물품질변동조사 - 표면마무리조사 지구코드 시설종류 시설명조사부위조사회수 표면상태 사진번호 조사방법 양호 (%) 보통 (%) 불량 (%) 합계 (0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 0 취수탑 aa 벽체 1 75% 20% 5% 100% ka-1 1 벽체 2 75% 20% 5% 100% ka-2 1 벽체 3 75% 20% 5% 100% ka-3 1 슬래브 1 85% 10% 5% 100% ka-4 1 슬래브 2 80% 15% 5% 100% ka-5 1-219 -
3. 사업별구조물품질변동조사 - 표면균열상태조사 지구코드시설종류시설명 조사부위 측정대상면적 표면상태 최대균열폭 (mm ) 진행성여부 사진번호 조사방법 양호 ( 보통 ( 불량 ( %) %) %) 합계 (0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) 0 취수탑 aa 벽체 1 75% 20% 5% 100 % sa-1 1 벽체 2 75% 20% 5% 100 % sa-2 1 벽체 3 75% 20% 5% 100 % sa-3 1 슬래브 1 85% 10% 5% 100 % sa-4 1 슬래브 2 80% 15% 5% 100 % sa-5 1-220 -
3. 사업별구조물품질변동조사 - 시공이음상태조사 지구코드 시설종류 시설명 시공이음조사부위 구조뮬측점위치 / 의총조사지장변길점이 시공이음상태 누수여부 적합성여부 사진번호 조사방법 양보불합호 ( 통 ( 량 ( 계 %) %) %) (0) (1) (2) (3) (3-1) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) 0 취수탑 aa 벽체 75 20 100 % % 5% % ya-1 1 벽체 75 20 100 % % 5% % ya-2 1 벽체 75 20 100 % % 5% % ya-3 1 슬래브 85 10 100 % % 5% % ya-4 1 슬래브 80 15 100 % % 5% % ya-5 1-221 -
4. 설계공사단계품질관리실태조사 지구코드 시설종류 시설명 구조부위 설계서상품질시험회수 공사시행중시험회수 당초설계서상시험비용 (6) 변경된시험비용 (7) 조사방법 (0) (1) (2) (3) (4) (5) 노무비재료비경비합계노무비재료비경비합계 (8) 취수 0 aa 벽체벽 1 탑체슬슬래래 1 브브 - 222 -
5. 동절기공사품질관리실태조사 지구코드 시설종류 시설명 구조부위 외부온도 (' c) 보온양생시행여부 보온양생 공사시기 ( 일자 ) 초기동해방지 시공시간 ( 일수 ) 시행공법 공법개요도사진및그림번호 변경된시험비용 (7) 조사방법 (0) (1) (2) (3) (4) (5) (5-1) (5-2) (6) (6-1) 노무비재료비 경비합계 (8) 0 취수탑 aa 벽체 1 슬래브 1-223 -
6. 사업별품질관리비용산출기준조사 시험 지구시설시설코드종류명 시험항목별시험회수 (3) 시험항목별시험비용 (4) 시험항목별정산대상시험비용 (5) 장비감가시험조사상각시행방법비년도수용여부 (0) (1) (2) 0 취수 압축슬럼공기염화압축강도프량물비강도 탑 aa 1 1 슬럼프 공기량 염화물비 압축강도 슬럼프 공기량 염화물비 (6) (7) (8) - 224 -
부록 2. 사진자료 균열 - 225 -
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시공이음 - 228 -
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표면마무리 - 230 -
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