SMCS 프리플레이스트 콘크리트(서울특별시 전문시방서)

1. 일반사항

1.1 적용 범위

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 적용 범위는 KCS 14 20 50 (1.1)에 따르며, 특기사항은 다음과 같다.① KCS 14 20 50 (1.1)에서 명시된 항목 외에 다음 (2)~(7)항을 추가하여 적용한다.② KCS 14 20 50 (1.1)에서 (3)항은 다음 (8)항과 같이 적용한다.(2) 일반 프리플레이스트 콘크리트에서는 콘크리트의 품질을 높이기 위해 굵은 골재의 최대치수를 크게 하지 않고 주입관의 간격을 좁게 하는 시공방법을 채택한다.(3) 이 기준에서는 대규모 프리플레이스트 콘크리트나 고강도 프리플레이스트 콘크리트를 제외한 프리플레이스트 콘크리트의 시공 시에 특히 필요한 사항에 대하여 일반적인 표준을 규정한 것으로서 수중에서 시공하는 경우 및 공기 중에서 시공되는 경우에 한한다.(4) 대규모 프리플레이스트 콘크리트에서는 시공 능률을 중시하여 주입관의 간격을 좁게 하면 그 수가 많아져서 작업능률에 영향을 미치고 적절한 모르타르 플랜트설비의 제작이 곤란하므로 굵은 골재의 최대치수를 크게 하고 주입모르타르를 부배합으로 함으로써 주입관의 간격을 크게 하는 방법이 채택되고 있다.(5) 이 기준은 대량으로 급속히 시공하는 대규모 프리플레이스트 콘크리트의 시공에 대하여 특히 필요한 사항에 대한 일반적 표준을 규정하는 것이다.(6) 시공속도가 40 ㎥/h 이상 또는 1구획의 시공면적이 50 ㎡ 이상의 대규모 프리플레이스트 콘크리트를 대상으로 하며, 주입모르타르 제조설비의 용량이나 주입관의 수량이 커서 일반적인 프리플레이스트 콘크리트의 시공방법을 그대로 적용할 수가 없는 경우에 대하여 규정한다.(7) 이 기준에서 명시하지 않은 사항은 SMCS 14 20 10에 따른다.(8) 이 기준은 고성능 감수제를 혼입한 주입모르타르를 사용하여 고강도 프리플레이스트 콘크리트 시공 시에 특히 필요한 사항에 대한 일반적인 표준을 규정하는 것이다. 고강도를 필요로 하는 프리플레이스트 콘크리트는 물-결합재비가 작고 굵은 골재의 공극에 주입이 용이한 주입모르타르를 만들기 위해 일반적으로 고성능 감수제가 사용된다.

1.2 참고 기준

1.2.1 관련 법규

내용 없음

1.2.2 관련 기준

KCS 14 20 50 프리플레이스트 콘크리트SMCS 10 10 10 공무행정요건SMCS 14 20 10 일반콘크리트 KS D 6705 알루미늄 및 알루미늄합금 박KS F 2431 프리팩트 콘크리트의 압축 강도 시험방법KS F 2432 주입 모르타르의 컨시스턴시 시험 방법KS F 2433 주입 모르타르의 블리딩률 및 팽창률 시험방법KS L 5201 포틀랜드 시멘트KS L 5405 플라이 애시

1.3 용어의 정의

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 용어의 정의는 KCS 14 20 50 (1.5)에 따른다.

1.4 프리플레이스트 콘크리트 일반

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 콘크리트 일반은 KCS 14 20 50 (1.2)에 따른다.

1.5 제출물

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 제출물은 KCS 14 20 50 (1.6)에 따르며, 특기사항은 다음과 같다.① KCS 14 20 50 (1.6)에서 명시된 항목 외에 다음 (2), (3)항을 추가하여 적용한다.(2) 제출물은 SMCS 10 10 10 (1.10)에 따라 이 기준의 공사계획에 맞추어 작성 제출한다.(3) 다음 사항을 추가로 제출한다.① 품질관리계획서

1.6 프리플레이스트 콘크리트의 강도

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 강도는 KCS 14 20 50 (1.7)에 따른다.

1.7 주입모르타르의 품질

1.7.1 유동성

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 유동성은 KCS 14 20 50 (1.8.1)에 따르며, 특기사항은 다음과 같다.① KCS 14 20 50 (1.8.1)에서 명시된 항목 외에 다음 (2)항을 추가하여 적용한다.② KCS 14 20 50 (1.8.1)에서 (2)항은 다음 (3)항과 같이 적용한다.(2) 주입모르타르는 소요의 유동성을 가지며 재료분리가 적고 소요의 강도, 내구성, 수밀성 및 강재를 보호하는 성능 등을 가지며 다음과 같은 품질을 가져야 한다.(3) 주입모르타르의 유동성은 KS F 2432에 따라 시험한 경우, 유하시간(流下時間)이 16 ~ 20초를 표준으로 한다. 주입모르타르의 유동성은 KS F 2432에 따라 시험할 경우 유하시간은 25 ~ 50초를 표준으로 한다. 다만 주입모르타르의 유동성은 규정된 시험방법으로 시험한 경우 유하시간이 25초 이하에서는 재료분리 경향이 있고, 50초를 넘으면 주입성이 나빠지는 문제점이 있으나 유하시간이 20초 정도의 모르타르로서 재료분리가 생기지 않을 경우에는 사용할 수 있다.

1.7.2 재료 분리 저항성

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 재료 분리 저항성은 KCS 14 20 50 (1.8.2)에 따른다.

1.7.3 팽창성

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 팽창성은 KCS 14 20 50 (1.8.3)에 따르며, 특기사항은 다음과 같다.① KCS 14 20 50 (1.8.3)에서 (2)항은 다음 (2)항과 같이 적용한다.② KCS 14 20 50 (1.8.3)에서 명시된 항목 외에 다음 (3)~(6)항을 추가하여 적용한다.(2) 팽창률의 설정값은 시험 시작 후 3시간에서의 값이 5 ~ 10%인 것을 표준으로 한다. 고강도 프리플레이스트 콘크리트의 팽창률은 KS F 2433에 따라 시험할 경우 시험개시 후 3시간에서 2 ~ 5%의 값을 표준으로 하며, 내동해성을 높이기 위해서는 2% 이상이 필요하다.(3) 주입모르타르의 블리딩은 KS F 2433에 따라 시험한 경우 시험개시 후 3시간의 값이 3% 이하여야 한다. 다만 이 값보다 커지게 되면 주입모르타르와 굵은 골재와의 부착을 저해하여 콘크리트의 강도저하를 일으킬 수 있다.(4) 팽창률은 블리딩의 2배 정도 이상이 바람직하지만 팽창률이 지나치게 크면 모르타르 속의 공극을 크게 하여 해롭다. 특히 한중 시공 시는 팽창률이 작아지기 쉽고, 서중 시공 시는 팽창이 빠르게 커지기 쉬워서 알루미늄분말의 혼입량을 조절하여 소요의 팽창률을 결정해야 한다.(5) 깊은 해중에 시공할 경우에는 압력을 받는 모르타르의 팽창률이 적정값이 되도록 보일의 법칙에 의하여 알루미늄분말의 혼입량을 증가시켜야 한다.(6) 압축강도는 KS F 2431에 따라 시험한 경우 소요의 강도를 얻을 수 있어야 한다. 다만, 알루미늄분말을 사용하여 팽창시킨 모르타르 또는 이를 주입하여 만든 프리플레이트 콘크리트의 강도는 모르타르 팽창을 구속한 경우와 구속하지 않은 경우에 따라 다르며, 블리딩수가 외부로 흘러나간 정도에 의해서도 크게 상이하므로 충분한 검토가 요망된다.

2. 자재

2.1 구성재료

2.1.1 시멘트 및 결합재

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 시멘트 및 결합재는 KCS 14 20 50 (2.1.1)에 따르며, 특기사항은 다음과 같다.① KCS 14 20 50 (2.1.1)에서 (1)항은 다음 (2)항과 같이 적용한다.(2) 프리플레이스트 콘크리트의 주입모르타르는 수화열의 억제, 유동성 및 화학적 저항성의 향상 등의 목적으로 KS L 5201에 적합한 포틀랜드시멘트(C)에 KS L 5405에 적합한 플라이애시 등의 혼화재(F)를 적당량 혼합하여 사용하는 것을 표준으로 한다. 이 때 포틀랜드시멘트에 플라이애시 등이 혼합된 것을 결합재라고 말한다.

2.1.2 혼화 재료

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 혼화 재료는 KCS 14 20 50 (2.1.2)에 따르며, 특기사항은 다음과 같다.① KCS 14 20 50 (2.1.2)에서 명시된 항목 외에 다음 (2)~(4)항을 추가하여 적용한다.(2) 발포제는 일반적으로 인편상(鱗片狀)의 알루미늄분말(AL)로서 알루미늄분말에 의한 팽창효과는 알루미늄분말의 품질, 시멘트의 품질, 온도, 배합, 비비기 시간 및 주입후의 압력 등에 의하여 변화하므로 보통 기온일 때(10~20℃) 결합재에 대한 알루미늄 분말의 중량비 AL/(C+F)=0.010~0.015% 정도를 사용할 수 있다.(3) 프리플레이스트 콘크리트용 혼화제를 사용하지 않을 경우에는 양질의 감수제에 KS D 6705에 적합한 알루미늄 및 알루미늄 합금박을 혼합한 것을 사용할 수 있다.(4) 고강도 프리플레이스트 콘크리트의 혼화제는 주입모르타르의 소요 품질과 물성을 개선할 수 있는 것이어야 한다. 그러므로 주입모르타르를 소정의 유동성, 응결지연성, 팽창성 및 재료분리에 대한 저항성 등을 향상시켜주는 효과가 있는 프리믹스트 타입(Premixed type)의 고강도 프리플레이스트 콘크리트용 혼화제를 사용하는 것이 좋다.

2.1.3 골재

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 골재는 KCS 14 20 50 (2.1.3)에 따르며, 특기사항은 다음과 같다.① KCS 14 20 50 (2.1.3)에서 명시된 항목 외에 다음 (2)항을 추가하여 적용한다.(2) 고강도 프리플레이스트 콘크리트의 잔골재 표면수량의 변화는 주입모르타르의 유동성이나 압축강도에 미치는 영향이 크므로 주의가 요망되며, 소정의 유동성이 얻어지는 범위에서 단위결합재량의 증가를 줄일 목적으로 잔골재의 조립률은 1.8 ~ 2.2 범위가 좋다.

2.2 배합

2.2.1 주입모르타르의 일반사항

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 주입모르타르의 일반사항은 KCS 14 20 50 (2.2.1)에 따르며, 특기사항은 다음과 같다.① KCS 14 20 50 (2.2.1)에서 명시된 항목 외에 다음 (2), (3)항을 추가하여 적용한다.(2) 대규모 프리플레이스트 콘크리트에 사용하는 주입모르타르는 소요시간 동안 유동성을 유지해야 한다. 주입모르타르가 굵은 골재의 주위 및 거푸집의 구석구석에 밀실하게 잘 채워지게 하기 위해 굵은 골재의 공극에 주입된 모르타르의 유동성 유지시간의 목표로는 주입모르타르의 응결시발시간 8시간 이상 16시간 이내로 해주어야 한다.(3) 대규모 프리플레이스트 콘크리트에 사용하는 주입모르타르는 시공 중에 재료분리를 작게 하기 위해 부배합으로 해야 한다. 특히 대형 구조물에서 콘크리트의 쳐올리는 높이가 높고 주입관의 간격도 크므로 재료분리 등을 작게 하기 위해 주입모르타르는 블리딩이 적고, 물에 대한 희석저항성이 우수한 부배합이 좋다.

2.2.2 배합의 표시 방법

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 배합의 표시 방법은 KCS 14 20 50 (2.2.2)에 따른다.

2.2.3 비비기

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 비비기는 KCS 14 20 50 (2.2.3)에 따른다.

2.3 재료 품질관리

2.3.1 재료 품질관리 일반사항

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 재료 품질관리 일반사항은 KCS 14 20 50 (2.3.1)에 따른다.

2.3.2 모르타르에 사용할 재료의 품질 검사

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 모르타르에 사용할 재료의 품질 검사는 KCS 14 20 50 (2.3.2)에 따른다.

2.3.3 프리플레이스트 콘크리트 및 주입모르타르의 품질 검사

(1) 프리플레이스트 콘크리트 및 주입모르타르의 품질 검사는 KCS 14 20 50 (2.3.3)에 따른다.

2.4 거푸집의 설계

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 거푸집 설계는 KCS 14 20 50 (2.4)에 따른다.

3. 시공

3.1 시공일반

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 시공일반은 KCS 14 20 50 (3.1)에 따른다.

3.2 운반

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 운반은 KCS 14 20 50 (3.2)에 따른다.

3.3 타설

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 타설은 KCS 14 20 50 (3.3)에 따른다.

3.4 양생

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 양생은 KCS 14 20 50 (3.4)에 따른다.

3.5 현장 품질관리

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 현장 품질관리는 KCS 14 20 50 (3.5)에 따른다.

3.6 거푸집 주입모르타르의 누출 방지

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 거푸집 주입모르타르의 누출 방지는 KCS 14 20 50 (3.6)에 따른다.

3.7 굵은 골재의 채움

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 굵은 골재의 채움은 KCS 14 20 50 (3.7)에 따른다.

3.8 주입 및 압송 작업 준비

3.8.1 주입기기의 배치

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 주입기기 배치는 KCS 14 20 50 (3.8.1)에 따른다.

3.8.2 주입관의 배치

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 주입관 배치는 KCS 14 20 50 (3.8.2)에 따르며, 특기사항은 다음과 같다.① KCS 14 20 50 (3.8.2)에서 (1)항은 다음 (2)항과 같이 적용한다.② KCS 14 20 50 (3.8.2)에서 명시된 항목 외에 다음 (3), (4)항을 추가하여 적용한다.③ KCS 14 20 50 (3.8.2)에서 (6)항은 다음 (5)항과 같이 적용한다.(2) 주입관은 확실하고 원활하게 주입작업이 될 수 있는 구조로서 그 안지름은 수송관과 같거나 그 이하로 해야 한다. 일반적으로 주입관은 안지름 25 ~ 65 ㎜의 강관이 사용된다.(3) 주입관의 배치간격은 굵은 골재의 최소치수, 주입속도 등에 따라 다르며 굵은 골재 공극 속에 주입되는 모르타르의 분리가 적고 소정의 품질확보가 될 수 있도록 정해야 한다.(4) 주입모르타르의 제조설비로는 재료공급설비, 계량설비, 모르타르믹서, 교반장치가 있으며 모르타르 펌프를 구비하여 원활한 모르타르의 제조와 주입이 용이한 플랜트여야 한다.(5) 주입관은 설치가 용이하고 끌어올리기, 분리하기가 쉬운 구조여야 한다. 그러므로 대규모 시공 시에는 굵은 골재를 채우기에 앞서 겉관을 소정의 위치에 배치하고, 이 속에 주입관을 넣어 설치하는 2중관 방식이 좋다. 이때 겉관은 지름 200 ㎜ 정도의 강관에 적당한 크기와 간격의 구멍을 만든 것으로서 주입모르타르가 자유롭게 유출되고 굵은 골재의 침입이 방지되는 구조여야 하며, 이 때 주입관의 길이는 3 m 정도가 좋다.

3.8.3 압송

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 압송은 KCS 14 20 50 (3.8.3)에 따르며, 특기사항은 다음과 같다.① KCS 14 20 50 (3.8.3)에서 (1)항은 다음 (2)항과 같이 적용한다.(2) 모르타르펌프는 충분한 압송능력을 보유하고 주입모르타르를 연속적이며 공기가 혼입하지 않도록 주입할 수 있는 구조여야 하며, 굵은 골재의 치수, 주입면적, 주입관 및 수송관의 지름 등을 종합적으로 검토하여 정해야 한다. 예를 들어 굵은 골재의 최소치수가 적을 경우 용량이 큰 모르타르펌프를 사용하면 주입모르타르의 유동구배가 커져서 재료분리를 일으키기 쉬우므로 일반적으로 토출량이 100 ~ 150 ℓ/min 정도의 기종이 좋다.

3.9 주입

3.9.1 주입 작업

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 주입 작업은 KCS 14 20 50 (3.9.1)에 따른다.

3.9.2 주입모르타르의 상승높이 측정

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 주입모르타르의 상승높이 측정은 KCS 14 20 50 (3.9.2)에 따르며, 특기사항은 다음과 같다.① KCS 14 20 50 (3.9.2)에서 (1)항은 다음 (2)항과 같이 적용한다.② KCS 14 20 50 (3.9.2)에서 명시된 항목 외에 다음 (3)항을 추가하여 적용한다.(2) 주입모르타르가 상승하는 상황을 확인하기 위하여 모르타르면의 위치를 측정할 수 있도록 해야 한다. 일반적인 측정방법은 검사관을 이용하며, 검사관은 긴 구멍이나 원형 구멍을 설치한 안지름 38 ~ 65 ㎜ 정도의 강관으로서 관의 내, 외의 모르타르면이 동일하게 되도록 한 구조가 사용된다.(3) 주입모르타르의 상승높이 측정방법은 검사관을 주입관과 같이 묻어 놓고 가운데에 부자(浮子)나 추를 매단 실 또는 전기장치를 한 검사기를 삽입하여 모르타르면의 위치를 측정하는 방법, 검사관의 상단에 초음파소자(素子)를 붙여서 자동적으로 측정하는 방법 및 전기적인 검출기(檢出器)를 미리 굵은 골재의 공극 중에 묻어두고 전류나 저항값 등의 변화로부터 모르타르면의 위치를 추정하는 방법 등이 있다.

3.9.3 이음

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 이음은 KCS 14 20 50 (3.9.3)에 따른다.

3.9.4 한중 시공

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 한중 시공은 KCS 14 20 50 (3.9.4)에 따른다.

3.9.5 서중 시공

(1) 프리플레이스트 콘크리트의 서중 시공은 KCS 14 20 50 (3.9.5)에 따른다.

3.10 시험 및 관리

3.10.1 준비 시험

(1) 계획시의 주입모르타르의 배합은 반죽질기시험, 블리딩률, 팽창률시험 및 강도시험을 실시하여 정해야 한다.(2) 모르타르의 제조 및 압송설비는 소요의 품질과 압송능력이 얻어지도록 재료의 공급설비, 계량장치, 비비기 장치 및 압송 장치 등의 기능을 확인해야 한다.(3) 주입모르타르의 품질은 사용재료, 주입모르타르의 제조설비, 특히 믹서의 성능, 비비기 및 온도 등의 조건에 따라 현저하게 달라지므로 시공에 앞서 이들 조건을 가능한 한 현장의 조건에 맞게 해서 주입모르타르의 품질을 확인하고 모르타르 제조설비의 성능을 검사해야 한다.

3.10.2 시공 관리

(1) 프리플레이스트 콘크리트 공사에 있어서는 소요품질의 주입모르타르가 제조되고 있는지 또는 소요품질의 콘크리트를 얻을 수 있도록 시공하고 있는지의 여부를 확인하기 위하여 다음 항목의 일부 또는 전부에 대하여 시공관리를 실시해야 한다.① 사용재료의 관리가. 잔골재 입도의 변동측정나. 잔골재 표면수의 변동측정다. 각 재료 온도의 변동측정② 주입모르타르의 품질시험가. 주입모르타르의 온도측정나. 유동성시험다. 블리딩률 및 팽창률시험라. 주입모르타르 및 프리플레이스트 콘크리트의 압축강도시험③ 주입관리가. 주입모르타르의 압송압력의 측정나. 주입량의 측정다. 주입모르타르면의 높이측정라. 주입모르타르의 유동구배측정마. 주입관 선단의 위치측정(2) 프리플레이스트 콘크리트 공사에 있어서 주입작업은 양질의 주입모르타르를 연속적으로 제조하여 중단되는 일이 없이 펌프에 의하여 수송관, 주입관을 통해서 연속적으로 굵은 골재 공극 속으로 주입해야 한다.(3) 구조물의 종류, 규모 및 시공조건에 알맞은 재료의 공급방법과 설비, 모르타르 제조설비의 성능, 주입모르타르의 품질관리 및 굵은 골재의 공극 속을 유동하는 주입모르타르의 유동상태의 정확한 관리가 필요하다.(4) 주입모르타르의 유동성에 직접적으로 영향을 미치는 잔골재의 입도, 표면수량 및 단위수량의 관리를 철저히 해야 하며, 특히 잔골재 표면수량의 변동이 주입모르타르의 단위수량에 크게 영향을 미치므로 구조물의 중요도에 따라 잔골재 표면수량의 측정횟수를 늘릴 뿐만 아니라 표면수의 변동을 줄일 수 있는 저장방법을 강구해야 한다.(5) 주입모르타르면의 높이를 검사관에 의하여 수시로 측정함으로써 주입관 선단이 항상 모르타르 속에 0.5~2.0 m 묻혀 있도록 관리하며, 검사관 상호간의 모르타르면 높이의 차로부터 모르타르의 유동구배의 관리가 필요하다.