개념 한 쪽
매스콘크리트는 부피가 커서 내부의 수화열이 외부로 빨리 방출되지 못하면 온도차에 의해 균열이 발생하기 쉬운 콘크리트이다. 따라서 발생하는 열을 줄이거나 방출하는 대책을 세워 균열을 제어하는 것이 핵심이다.
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출제기준 단원 「매스콘크리트」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 수화열 저감 수단 판별 | 1 | 주어진 재료·공법이 수화열 저감에 적절한지 가리는 문제 |
| 균열 방지 대책 구분 | 1 | 매스콘크리트 균열 방지를 위한 배합·시공 요소 옳고 그름 판단 |
| 줄눈 간격·단면 기준 판단 | 1 | 균열유발줄눈의 간격 및 단면 감소율 등 설계 기준을 판별 |
매스콘크리트는 구조물의 부피가 커서 콘크리트가 굳으면서 발생하는 수화열이 내부에 축적되기 쉽고, 그 결과 온도균열 위험이 커지는 콘크리트 종류이다. 수화열은 시멘트의 수화반응에서 발생하므로 수화열의 발생량을 줄이거나 발생한 열을 방출하는 방법으로 균열을 저감해야 한다.
수화열 저감 방법에는 수화열이 적은 중용열 시멘트 또는 플라이애시 같은 대체 재료를 사용하는 것이 있고, 타설 전에 배합수·골재·혼합재의 온도를 낮추어 콘크리트의 초기 온도를 감소시키는 선행냉각 방법도 있다. 반대로 관로식 냉각(pipe cooling)은 콘크리트를 타설한 뒤 콘크리트 내부에 관을 매설하여 찬 물을 순환시켜 내부 열을 빼내는 사후 냉각 방법으로 구분된다.
매스콘크리트에서 피해야 할 재료와 시공 상의 요소도 명확하다. 알루미나시멘트는 경화가 빠르고 수화열이 매우 높아 온도균열을 유발하므로 매스콘크리트의 저감대책으로 적합하지 않다. 또한 응결을 촉진하는 급제제는 초기 수화열을 급격히 증가시켜 온도균열 위험을 높이므로 사용하지 않는다. 슬럼프를 크게 하여 물량을 늘리는 것도 건조수축과 수화열 증가로 균열을 유발하므로 균열 방지 대책으로 적합하지 않다.
매스콘크리트의 설계와 시공에서는 줄눈과 단면 관리도 중요하다. 균열유발줄눈은 균열을 특정 위치로 집중시키기 위한 인위적 약한 부분으로, 간격은 부재의 두께와 조건에 따라 달라지지만 통상 5~10m 내외로 설정한다. 수축이음의 단면 감소율은 규정상 25% 이상으로 확보하여야 한다. 넓은 평판형 부재는 판의 두께가 80cm 이상이면 매스콘크리트로 보고 별도의 열관리 대책을 적용한다.
예시 1: 선택지에 알루미나시멘트를 수화열 저감 대책으로 제시한 경우에는 오답으로 처리해야 한다. 알루미나시멘트는 고수화열 특성을 가지므로 매스콘크리트의 온도균열을 오히려 유발한다는 점을 근거로 배제한다.
예시 2: 선행냉각 방법을 묻는 문제에서 관로식 냉각을 선행냉각으로 고르면 틀린 답이다. 관로식 냉각은 타설 후 내부 냉각 방법이므로 타설 전 재료 냉각을 의미하는 선행냉각과 구분하여야 한다.
예시 3: 균열유발줄눈의 간격을 묻는 문제에서 20m라고 제시하면 통상적 범위(5~10m)를 벗어나므로 틀린 설명으로 판단한다.
수화열에 의한 매스콘크리트의 온도균열 저감대책으로 볼 수 없는 것은?
정답 ② · 문제는 수화열로 인한 매스콘크리트 온도균열을 줄이는 대책 중 부적절한 것을 찾는 것이다. 효과적인 저감책은 초기 콘크리트 온도를 낮추거나 수화열 발생을 줄이거나 발생열을 신속히 제거하는 방법인데, 알루미나시멘트는 수화열이 매우 커서 오히려 온도균열을 유발하므로 적절하지 않다.
알루미나시멘트는 수화열이 매우 높아 온도균열을 유발하므로, 저감대책으로는 적합하지 않다.
매스 콘크리트의 균열을 방지하기 위한 대책이 아닌것은?
정답 ③ · 문제는 매스 콘크리트에서 균열을 방지하기 위한 대책 중 잘못된 것을 고르는 것이다. 매스 콘크리트의 균열은 주로 수화열, 건조수축 등으로 발생하므로 이를 줄이는 방법이 유효하며 단위 시멘트량을 줄이고 수화열이 작은 시멘트를 쓰는 것은 균열 저감에 도움이 된다.
슬럼프를 크게 하면 수분이 증가해 수화열과 건조수축이 커져 균열 위험이 높아진다.
매스콘크리트의 균열유발줄눈에 대한 설명 중 틀린 것은?
정답 ③ · 매스 콘크리트(Mass Concrete)의 수화열로 인한 온도 균열을 제어하기 위해 구조물 길이 방향으로 인위적인 약한 단면을 만드는 것을 균열유발줄눈(Crack Inducing Joint)이라고 합니다. 이 줄눈의 단면 감소율은 보통 20~30% 정도를 기준으로 하며, 일반적인 줄눈 간격은 구조물의 두께나 조건에 따라 다르지만 통상 5~10m 내외가 권장됩니다.
매스콘크리트 균열유발줄눈 간격은 두께나 조건에 따라 다르나 통상 5~10m 내외이며 20m는 너무 넓다.
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