028. Mass Concret의 온도균열, 온도구배, 온도균열지수, 온도철근

*91회1교시-1. 철근콘크리트 구조의 온도철근

*102회1교시-5. 매스(mass)콘크리트의 온도충격(Thermal Shock)​

 

온도구배 = 
  -mass 콘크리트에선 t1이 내부 t2가 외부일경우로 가정하고 t1과 t2의 온도를 최대한 비슷하게 낮추어 온도구배를 떨어뜨리는 것이 목적임
 
[그림출처]도해 기계용어사전, 기계용어편찬회, 1990.5.1 일진사
 
 
2. 매스콘크리트의 정의
(1)단면이 큰 부재에 사용되는 콘크리트로서 보통 부재단면의 최소치수가 80cm이상이고
(2)내부 최고온도와 외기온도의 차가 25도 이상으로 예상되는 경우를 메스콘크리트라 정의한다.
(3)시멘트수화열에 의한 온도응력 및 온도균열에 대한 충분한 검토 후 시공계획을 수립한다.
 
 
3. 매스콘크리트에서의 온도균열발생
-매스콘크리트의 온도균열에는 구조체의 내부의 온도분포 차이에 의해 발생하는 균열과 온도상승에 의해 팽창되었던 콘크리트가 온도 강하 시에 수축이 일어나면서 수축이 방해를 받아 발생하는 균열 등 두 가지가 있다.
(1)온도 상승시
-단면 내외의 온도차에 의해 표층에 균열 유발 가능
-방향성이 없으며, 폭0.2mm이하의 미세한 균열발생
 
(2)온도 하강시(재력 1~2주간)
-밑부분의 구속에 의해 인장응력이 발생하여 관통되는 균열 유발가능
-균열 폭 1~2mm의 관통 균열로 균열의 정도가 심하므로 특히 주의 요함
 
4. 매스콘크리트의 온도균열발생시의 문제점

큰단면->수화열에 의한 온도상승->온도균열발생
(1)과대한 수화열 발생
(2)콘크리트 수축, 팽차에 의한 균열발생위험
(3)균열의 원인 : 단면치수, 내외부온도차, 형상, 배근상태, 구속조건 등
 
 
5. 매스콘크리트의 온도균열 대책
(1)설계상의 대책
1)최소단면치수를 적게한다.
2)단면형상을 단순하게 한다.
3)균열방지를 위한 보강근의 계획을 한다.
 
(2)재료상의 대책
1)시멘트 : 수화열이 작은 중용열 포틀랜드시멘트
2)골재 : 조골재 최대치수 크게, 저온골재
3)물 : 저온의 물, 얼음 병용
4)혼화제 : 단위 시멘트량 감수위해 감수제, AE감수제 이용
 
(3)배합상의 대책
1)단위 시멘트량을 감소(수화열, 균열방지)
2)가능한 저온의 재료를 사용하며 비빔온도를 낮추게 한다.
3)가능한 슬럼프를 적게한다.
 
(4)시공상의 대책
1)1회 타설높이을 낮게(0.7~2m)한다.
2)시방서 상 콘크리트 온도 상한치 25도로써 그 이상 시 파이프쿨링 실시 및 프리쿨링 실시
3)내부온도가 최고온도에 달한 후에는 온도 강하를 가능한 서서히 함
4)콘크리트 표면 온도가 급격히 냉각되지 않도록 하고, 내부와 표면부의 온도차를 작게 함.
->최고온도 도달 후에도 폼해체 안하고, 온도 강하기에 외측에 적당한 보온장치
5)적당한 간격의 Expansion 설치
6)표면 건조위해 소정기간 습윤상태유지
7)1회 타입구획의 최소단면을 적게 적당한 구획으로 나누어 타입 (수화열 감소 목적)
 
(5)Mass Concrete균열방지 대책 사례
①공구분할
-1회 타설구획, 높이, 이어치기, 시기 등 결정(균열발생부위)
-공구분할시 감안사항 : 레미콘 출하능력, 펌프카 타설능력, 인력조달한계
 
②현장준비
-살수 분무로 표면을 습윤상태로 하고 급격한 건조수축을 피하도록 조치
-내, 외부의 온도 차이가 25℃를 초과하지 않도록 관리
-Sponge Mat로 덮어서 표면의 급격한 냉각을 피하도록 조치
 
③레미콘재료
-시멘트량을 줄여서 발열억제
-가능한 슬럼프를 작게
-감수제 또는 고성능 감수제를 이용
-공시체는 강도관리를 위한 재령을 길게 관리(56일 등)
-골재의 최대 입경을 크게 적용(40mm)
-저발열 시멘트사용:
고로시멘트B종, 플라이애시시멘트B종, 중용열시멘트 등
 
④재료의 프리쿨링
-냉수의 사용
-골재에 살소
-골재 Sheet보양
-콘크리트의 본격적인 쿨링이 필요할 때는 파이프쿨링 혹은 액체질소에 의한 냉각을 실시
 
⑤레미콘타설
-이어치기 시간 간격을 일정하게 유지하여 연속타설
-장시간 타설 필요시 응결지연제 등을 이용해 다짐에 지장이 없도록 조치
 
5. 온도철근
[참조]2009콘크리트표준시방서에서