콘크리트 타설2(레미콘시험) #아파트_006

안녕하세요. 정사원입니다.

지난 글에서 시멘트의 생산공정, 수화반응 및 특징에 대해서 알아보았습니다.

https://tophoon.tistory.com/68

#아파트_006 #콘크리트 타설

 

이번에는 현장에서 타설 전 준비사항, 레미콘 주문 시 주의사항, 타설 시 필요장비 및 주의사항에 대해서 알아보겠습니다. 콘크리트의 타설 전 준비사항에서 알아보는 이유는 레미콘(ready mixed concrete)은 시간이 지나면 사용할 수가 없기 때문에 정확한 시간 내에 타설을 끝내야 합니다. (외기 25℃ 이상일 때는 운반시간 90분 이내, 외기 25 ℃미만일때는120분이내)

 

 

레미콘을 타설 하기 위해서는 레미콘차에 있는 레미콘을 타설 하고자 하는 위치까지 옮겨줄 장비가 필요합니다. 대표적인 것이 펌프카입니다. 

 

펌프카 출처 : https://www.everdigm.com/

펌프카 제원 출처 : https://www.everdigm.com/

펌프카 제원 출처 : https://www.everdigm.com/

 타설이 계획되면 우선 타설에 적정한 펌프카의 크기 및 위치를 선정하여야 합니다. 

 펌프카의 크기는 33m, 42m, 60m 붐 펌프카 등이 있습니다. 60m 붐 펌프카를 예로 들어보겠습니다. 

60m 붐 펌프카는 직선으로 약 51m, 수직으로 약 55m까지 타설을 할 수 있습니다.  

그러나 33m 붐 펌프카의 경우에는 직선으로 약 27m, 수직으로 약 31m까지 타설 할 수 있습니다. 

만약에 펌프카의 위치와 타설 해야 하는 곳 위치가 직선으로 40m라면 30m 붐 펌프카의 붐대가 타설 위치까지 도달하지 않기 때문에 60m 붐 펌프카로 타설을 해야 합니다. 

 

 다음은 펌프카는 타설 하기 전에 아웃트리거를 설치해야 합니다. 그 이유는 타설 위치에 따라 펌프카의 붐대가 이동하면서 펌프카의 무게중심이 이동하는데 이때 펌프카의 전도를 방지하기 위해서입니다. 그런데 60m 붐 펌프카가 아웃트리거를 펼치려면 10.9 m×12.0m가 필요합니다. 일반 승용차 1대를 주차 크기가 2.3 m×5.0m 인 것을 감안하면 승용차 약 11대가 주차할 만한 공간이 필요합니다. 공사현장이 넓더라도 공사에 필요한 자재들이 많기 때문에 펌프카 공간 확보는 초기 계획 단계에서부터 이루어져야 합니다. 

 추가적으로 펌프카의 공간 외에도 레미콘 차량을 주차할 수 있는 공간, 대기공간도 필요합니다. 펌프카 뒤에서는 두대의 레미콘차(사진 1)에서 콘크리트를 내려야 타설이 끊김 없이 이루어질 수 있습니다. 레미콘차가 한대일 경우 한대가 끝나면 다른 한대가 올 때까지 시간이 필요하기 때문입니다. 대부분의 아파트 공사 현장의 경우 일평균 300m 3-1000m 3까지 타설을 하기 때문에 콘크리트 타설이 끊임없이 이루어져야 합니다.   

 

사진1

 이렇게 펌프카 자리 확보 외에도 기상, 양생 계획, 다짐 장비, 타설 인원 확인이 끝이 나면 레미콘 회사에 레미콘을 출하를 요청합니다. 레미콘 출하를 요청할 때는 레미콘차 도착시간, 레미콘 규격(ex25-27-180, 25-24-150등), 타설 물량을 점검합니다. 

 또 하나 중요한 것은 첫차를 몰탈로 할 것인지 아니면 유도제를 갖고 올지를 결정해야 합니다. 펌프카 혹은 타설배관이 건조한 상태에서 바로 콘크리트를 타설 하게 되면 배관이 콘크리트의 수분을 흡수하여 중간에 배관이 막히는 경우가 발생하게 됩니다. 따라서 첫차에는 몰탈이나 유도제로 배관을 습윤하게 만들어주는 작업을 해야합니다. 현장에서는 보통 펌프카의 붐대만으로 타설하게 되면 유도제를 타설 배관을 연결해서 타설 하면 몰탈을 첫차에 사용하게 됩니다.  

 

 

사진2

사진3

사진4

사진5

 레미콘차가 도착하면 품질시험을 합니다. 굳지 않은 콘크리트 품질시험은 크게 4가지를 하게 됩니다. 1. 슬럼프 시험(Slump test), 2. 공기량, 3. 염화물 이온량, 4. 온도 및 압축강도 시험용 공시체를 제작합니다. 품질시험은 120m 3당 무작위로 실시하게 되며, 압축강도 시험용 공시체는 360m 3당 3조(9개)를 제작합니다. 

 

사진6 슬럼프 테스트 출처 : http://www.mocivilengineering.com

 첫 번째, 슬럼프 시험(Slump test)은 워커빌리티(Workability), 반죽 질기(Consistency)를 평가합니다. 시험 방법은 슬럼프 콘(높이 300mm, 작은 원 지름(상부) 100mm, 큰 원 지름(하부) 200mm)에 굳지 않은 콘크리트를 100mm 높이마다 다짐 막대로 25회 다지는 작업을 3회에 걸쳐 3분 이내로 작업을 합니다. 이후 슬럼프 콘을 2-3초 이내로 천천히 올리고 300mm 높이를 기준으로 얼마나 내려갔는지를 측정(사진 2)합니다. 슬럼프 값이 25mm 미만일 경우 허용오차는 ±10mm, 50mm 이상 65mm 미만의 허용오차는 ±15mm, 80mm 이상의 허용오차는 ±25mm입니다.

 슬럼프 치는 타설 시기와 타설 방법 등을 고려하여 결정하게 됩니다. 예를 들어 타설 하는 곳에 경사가 있다면 슬럼프는 낮아야 합니다. 슬럼프치가 클 경우 흘러내려버리기 떄문에 타설하기가 어렵습니다. 반대로 슬럼프치가 너무 낮으면 작업 속도가 나오지 않습니다.  

 

 두 번째는, 공기량 시험입니다. 공기량은 4.5%이며 허용오차는 ±1.5%입니다. 시험방법(무수법)은 슬럼프 시험방법과 마찬가지로 콘크리트를 3회에 걸쳐 공기량 시험기구(사진 4)에 넣습니다. 이후 고무망치로 용기의 옆면을 가볍게 두드립니다. 다음은 용기의 윗부분을 깎아내고 뚜껑에 닿는 부분을 닦습니다. 뚜껑을 닫고 나사로 잠급니다. 다음으로는 공기조절밸브와 공기실 주 밸브를 잠급니다. 이후 공기실 주밸브를 상하로 움직여 압력을 올립니다. 이때 압력을 0점보다 초과해서 올립니다. 그다음 공기실 주밸브를 잠급니다. 이후에 공기조절밸브를 열어 바늘을 0점에 맞춥니다. 이제 준비가 다 끝났습니다. 누름 손잡이를 누르고 계기판의 숫자를 읽으면 됩니다. 

 공기량은 콘크리트 압축강도와 관련이 있습니다. 물 시멘트 비가 일정한 경우에 공기량이 1% 증가하면 압축강도는 4~6% 정도 감소합니다. 반대로 공기량이 많으면 동결융해의 저항성이 증가하여 콘크리트의 내구성이 좋아집니다. 경화된 콘크리트의 수분이 동결하면 팽창하게 되는데 이때 공기로 인해 생긴 콘크리트 내부의 공극이 완충 작용해주기 때문입니다. 

 

 세 번째는, 염화물 시험입니다. 염화물은 0.3kg/m3 이하입니다. 높은 내구성이 필요한 콘크리트의 경우에는 0.2kg/m3이하입니다.  콘크리트 내부에 염화물 이온(CI-)이 일정량 이상 존재하면 부동태 피막이 파괴되고 철근은 부식하게 되기 때문에 염화물 시험을 합니다. 

 

*염화물 이온량 관련 참고 글입니다. 

https://tophoon.tistory.com/27?category=719726

#아파트_003 #벽체철근3

 

 

사진7 콘크리트 진동기 출처 : https://www.toolsvilla.com/

 레미콘 시험이 완료되면 본격적으로 콘크리트를 타설 하게 됩니다. 콘크리트 타설 할 때 중요한 것은 거푸집 구석구석 콘크리트가 밀실 하게 타설되어야합니다. 콘크리트가 밀실하게 타설 돼야 철근과의 부착성 및 콘크리트 내구성을 증대시킬 수 있습니다. 그러기 위해서는 콘크리트 진동기(사진 7)로 다짐을 해야 합니다.  다짐 방법은 500mm 이하 간격으로 다짐봉을 이용해 콘크리트를 다지는데 시멘트 페이스트가 떠오르고 기포가 나오지 않을 때까지 다짐을 실시합니다. 또한 기존에 타설 된 면과는 100mm 정도를 관입하여 시공 이음이 생기지 않도록 합니다. 

 타설 후에는 콘크리트가 경화 작업을 충분히 할 수 있도록 콘크리트를 양생 해야 합니다. 콘크리트가 경화되기 전까지 각 종 충격, 진동, 온습도 변화, 일조, 풍우 등으로부터 보호하고, 일정기간 동안 상온(5~20℃) 하에서 습윤 상태를 유지하여 강도, 내구성, 수밀성 등을 확보합니다. 대표적인 게 콘크리트면에 물을 뿌리거나 양생포를 덮는 것입니다. 

 

 

사진8 21MPa공시체 7일 강도시험

사진9 21MPa공시체 7일 강도시험

 타설이 완료된 후에는 압축강도 시험용 공시체로 강도 시험을 합니다. 공시체 제작은 앞서 이야기했듯이 360m 3당 3조(9개)를 제작합니다. 공시체로 타설 후 1일 탈형 강도, 7일 압축강도, 28일 강도를 측정합니다.  공시체 1조는 3개임으로 1조의 공시체로 시험을 한 후 평균 압축강도를 구합니다. 시험의 결과값은 1개의 공시체의 강도가 호칭 강도의 85%이상, 3개의 평균값이 호칭강도 이상이면 됩니다. 

 

 

 

추가적으로 펌프카 이외에 타설 방법에 대해서 알아보겠습니다. 

 

사진10 출처 : https://www.everdigm.com/

 사진 10은 붐대가 없는 펌프카입니다. 붐대가 없기 때문에 콘크리트 압송관에 연결해서 사용합니다. 붐 펌프카로 아파트를 타설 할 경우 최대 16~18층까지 타설할 수 있습니다. 그러나 그 위로는 콘크리트 압송관을 설치하여 타설을 해야 합니다. 콘크리트 압송관을 설치하면 붐대가 필요 없기 때문에 사진 10과 같은 펌프카를 사용합니다. 

 

사진11 분배기 출처 : http://summitworld.com

 분배기(사진 11)는 일종에 붐 펌프카의 붐 역할을 해주는 장비입니다. 콘크리트 압송관이 타설층까지 온 경우 압송관에 분배기를 연결하여 사용합니다. 

 

 

사진 12 콘크리트 호퍼 

 마지막으로 콘크리트 호퍼(사진 12)입니다. 콘크리트 호퍼는 붐 펌프카 혹은 콘크리트 압송관이 설치할 수 없는 곳에 사용됩니다. 아파트의 경우 대표적으로 옥탑, 옥상 구조물 등이 있습니다. 레미콘을 콘크리트 호퍼에 담아서 지게차나 타워크레인으로 타설 위치까지 옮긴 다음 타설 하게 됩니다. 콘크리트 호퍼는 약 1.5m3 정도를 담을 수 있기 때문에 작업 속도가 느립니다.