실내건축재료 - 콘크리트

 

1. 콘크리트의 장, 단점

(1) 장점

- 압축강도가 크다.

- 내화, 내구, 내수적이다.

- 강재와의 접착이 잘 되고, 방청력이 크다.

 

(2) 단점

- 무게가 크다. (철근콘크리트 : 2.4t/㎥)

- 인장강도가 작다. (압축강도의 1/10~1/13)

- 경화할 때 수축에 의한 균열이 발생하기 쉽다.

 

 

2. 골재의 함수 상태

- 절건 상태(노 건조상태) : 110℃ 이내에서

  24시간 건조

- 기건 상태 : 공기 중 건조상태

- 표면 건조 내부 포수 상태 : 외부 표면은 건조하고

  내부는 물이 젖어있는 상태

- 습윤 상태 : 내, 외부 포수 상태이고 

  외부는 물이 젖어있는 상태

- 흡수량 : 표면 건조 내부 포수 상태의 골재중에

  포함하는 물의 양

- 유효 흡수량 : 표면 건조 내부 포수 상태와 기건 상태의

  골재 내에 함유된 수량과의 차

- 함수량 : 습윤 상태의 골재의 내외에 함유하는

  전체 수량

- 표면 수량 : 함수량과 흡수량의 차

 

 

3. 실적률과 공극률

- 실적률 : 골재의 단위용적 중 실적 용적률을

  백분율로 나타낸 값

  실적률이 클수록 건조 수축 및 수화열이 적으며,

  경제적인 강도발현, 수밀성, 내구성, 마모 저항성이

  증대된다.

- 공극률 : 골재의 단위용적 중의 공극률 백분율로

  나타 낸 값

  공극이 적을수록 시멘트량이 적게 들고

  콘크리트의 팽창, 수축이 작다.

 

 

4. 생콘크리트의 성능

(굳지 않는 콘크리트의 성능)

Workability	작업의 난이성 및 재료분리 저항성	시공연도
Consistency	반죽의 되고 진정도	반죽질기
Plasticity	거푸집에 쉽게 다져 넣을 수 있는 정도	성형성
Finishability	마무리 정도	마감성
Pumpability	펌프동 콘크리트의 Workability	압송성

 

 

5. Bleeding 현상

콘크리트 타설 후 물과 미세한 물질(석고, 

불순물 등) 등은 상승하고, 무거운 골재나

시멘트 등은 침하하게 되는 현상을

Bleeding 현상이라 한다.

Bleeding 현상은 일종의 재료분리 현상으로서

laitance 현상을 유발해 콘크리트의

품질을 저하시키는 원인이 된다.

 

 

6. 콘크리트의 압축강도와 각종 강도의 비교

콘크리트의 강도는 4주간(28일) 양생 한

시험체의 압축강도를 표준으로 한다.

콘크리트의 양생에서 4주 중 초기가 가장

중요한 시기로 콘크리트의 강도에 

영향을 미친다.

* 콘크리트의 압축강도와 각종 강도의 비교

- 인장강도 / 압축강도 = 1/10~1/13

- 휨강도 / 압축강도 = 1/5~1/7

- 전단강도 / 압축강도 = 1/4~1/7

 

 

7. 콘크리트의 강도에 영향을 주는 요소

- 물, 시멘트 비

- 골재 혼합비

- 골재의 성질과 입도

- 시험체의 형상과 크기 

- 양생 방법과 재령

- 시험방법

* 여러 요소 중 콘크리트의 강도에 가장 큰

영향을 주는 것은 물, 시멘트 비이다.

 

 

8. 콘크리트 종류별 물, 시멘트 비

- 수밀, 고강도, 제치장, 해수, 동결융해 콘크리트

  : 55% 이하

- 경량, 한중, 차폐, 고성능 콘크리트

  : 60% 이하

- 보통, 유동화 콘크리트 : 65% 이하

* 보통 콘크리트 50~70% 

 

 

9. 혼화재료

- 굳지 않는 콘크리트나 경화된 콘크리트의 

  제성질을 개선하기 위하여 콘크리트 비빔 시

  첨가하여 사용하는 재료

- 사용량이 많아 그 자체의 부피가 콘크리트

  배합에 개선되는 혼화재와 소량으로 무시되는

  혼화제로 구분한다.

- 혼화재료의 분류

  ㉠ 혼화재 : 포졸란, 플라이 애쉬, 고로 슬래브 분말,

     실리카 흄

  ㉡ 혼화제 : AE제, 감수제, AE감수제, 

     응결/경화 촉진제, 발포제, 방수제, 방동제,

     유동 화제, 착색제

 

 

10. 감수제, AE감수제

- 시멘트 입자에 대한 분산 작용을 하여 

  시멘트 입자끼리 서로 반발하게 함으로써

  콘크리트의 단위수량을 감소시킨다.

- 워커 빌러티, 피니셔 빌러티의 향상

- 재료분리 저항성 증대, 블리딩 감소

- 내구성, 수밀성의 개선

- 시멘트의 수화열 감소 -> 균열 감소 ->

  철근 부식방지

* 고성능 감수제는 고강도 콘크리트 제조나

  콘크리트 제품 등의 분야에 많이 사용하고 있다.

 

 

11. 콘크리트의 건조 수축

습윤 상태에 있는 콘크리트가 건조하여 

수축하는 현상으로 하중과는 관계없는

콘크리트의 인장 응력에 의한 균열이다.

- 단위 시멘트량 및 단위수량이 클수록 크다.

- 골재중의 점도분이 많을수록 크다.

- 공기량이 많으면 공극이 많아지므로 크다.

- 골재가 경질이고 탄성계수가 클수록 적다.

- 충분한 습윤 양생을 할수록 적다.

 

 

12. 콘크리트의 크리프

하중이 지속하여 재하 될 경우, 

변형이 시간과 더불어 증대하는 현상

- 단위수량이 많을수록 크다.

- 온도가 높을수록 크다.

- 시멘트 페이스트가 많을수록 크다.

- 물 시멘트 비가 클수록 크다.

- 작용 능력이 클수록 크다.

- 재하 재령이 빠를수록 크다.

- 부재단면이 작을수록 크다.

- 외부 습도가 낮을수록 크다.

 

 

13. 콘크리트의 중성화

- 경화한 conc는 시 켄트의 수화 생성물로써

  수산화석회를 유리하여 강알칼리성을

  나타낸다.

- 중성화는 수산화석회가 시간의 경과와 함께

  conc 표면으로부터 공기 중의 CO₂의

  영향을 받아 서서히 탄산석회로 변하여

  알칼리성을 상실하게 되는 현상을 말한다.

- 중성화의 영향

  ㉠ 철근 녹 발생 -> 체적 팽창(2.6배) -> con'c 균열

  ㉡ 균열 부분으로 물, 공기 유입 -> 철근 부식 가속화

  ㉢ 철근 및 con'c 강도 약화로 구조물 노후화

   -> 내구성 저하

  ㉣ 균열 발생으로 수밀성 저하 -> 누수 발생

  ㉤ 생활환경 -> 누수로 실내 습기 증가, 곰팡이 발생

 

 

14. AE 콘크리트

콘크리트 표면활성제(AE제)를 사용하여

콘크리트 중에 미세한 기포(0.03~0.3mm)를

발생하여 단위수량을 적게 하고, 시공 연도를

개선시킨 콘크리트

- 시공 연도 향상

- 단위수량이 감소

- 동결융해에 대한 저항성이 증대(동기 공사 가능)

- 수화열이 적다.

- 내구성, 수밀성이 크다.

- 재료분리, 블리딩 현상이 감소

- 화학작용에 대한 저항성이 크다.

- 강도가 감소한다.

 

 

15. 한중 콘크리트

대기 온도가 2℃ 이하가 되고 보온설비가

없으면 콘크리트 공사를 중지해야 한다.

 작업 중 기온이 2~5℃이면 물을 가열하고,

0℃ 이하이면 물, 모래 -10℃ 이하이면

물, 모래, 자갈을 가열하는데 어떤 경우라도

시멘트는 가열하지 않는다.

초기 동해의 피해 방지를 위해 5 MPa 이상

될 때까지 5℃ 이상 유지하여 양생 한다.

(단열보온, 가열 보온 양생)

- W/C = 60% 이하

- 재료 가열온도 : 60℃ 이하이며, 시멘트는

  절대 가열하지 않는다.

- 믹서 내 온도 : 40℃ 이하이며, 시멘트는

  맨 나중에 투입한다.

- AE제, AE감수제, 고성능 AE감수제 중 하나는

  반드시 사용한다.

 

 

17. 수밀 콘크리트

콘크리트 자체가 밀도가 높고 내구적, 방수적이어서

물의 침투나 방지나 지하에 방수를 요할 때

쓰인다.

- 물결합 재비 : 50% 이하

- 된 비빔 콘크리트로 하고 진동 다짐을

  원칙으로 한다.

- 혼합은 3분 이상 충분히 하고 slump값은

  18cm 이하로 한다.

- 수밀성을 개선하기 위하여 표면활성제(AE제)를

  사용한다.

 

 

18. 경량 콘크리트

- 구조물의 경량화를 목적으로 경량 골재를

  사용하는 콘크리트

- 설계기준강도 24 MPa 이하, 기건비중이

  2.0 이하, 단위용적 중량이 1.4~2.0t/㎥

- 배합 전 충분히 흡수시키고, 표면 건조 내부

  포수 상태의 골재를 사용한다.

- 골재로써 슬래그를 사용하기 전에 시멘트가

  수화하는데 필요한 수량을 확보하기 위해 

  물축임한다.

- 시공 연도 확보를 위하여 AE제, AE감수제를 

  사용하고 공기량은 5% 정도로 한다.

- Slump 값 18cm 이하로 한다.

- W/C 비는 60% 이하로 한다.

- 특징

  ㉠ 장점 : 건물의 경감, 내화성, 방음성, 단열성

     흡음성이 우수

  ㉡ 단점 : 강도가 적고, 건조 수축이 크다.

     동결 융해 저항성이 떨어진다.

 

 

19. 쇄석 콘크리트(깬 자갈 콘크리트)

깬 자갈 콘크리트는 보통 강자갈 대신에

인공적으로 부순 돌(깬 자갈)을 사용한 것으로

안산암이 많이 이용된다.

- 강도 : 보통 콘크리트보다 10~20% 정도 

  증가된다.

- 시공 연도가 좋지 않으므로 반드시 AE제를

  사용한다.

- 배합설계 : 시멘트량은 보정하지 않는다.

  모래량(가는 모래) 10% 증가, 모르타르량 8% 

  증가, 자갈량 10% 감소

 

 

20. 매스 콘크리트

부재의 단면이 커서 시멘트의 수화열로 인해

온도균열이 생길 가능성이 큰 구조물에 타설 하는

콘크리트로 온도균열을 제어하는 것이 중요하다.

- 재료를 적정온도 이하가 되도록 하여 사용한다.

- 수화열이 작은 중용 열 포틀랜드 시멘트를 

  사용하고, 골재는 중정석, 자철광을 사용한다.

- 플라이 애쉬, 고로슬래그, 실리카 흄 등

  혼화제를 사용하고, 단위 시멘트량을 적게 한다.

 

 

21. ALC

- 오토클레이브에 고온 고압 증기 양생 한 

  경량 기포 콘크리트이다.

- 원료 : 생석회, 규사, 규석, 시멘트, 플라이 애시,

  알루미늄 분말 등

- 장점

  ㉠ 경량성 : 기건비중은 보통 콘크리트의 1/4 정도

  ㉡ 단열성 : 열전도율은 보통 콘크리트의 약 1/10 정도

  ㉢ 불연, 내화성 : 불연재인 동시에 내화구조 재료이다.

  ㉣ 흡음, 차음성 : 흡음률은 10~20% 정도이며,

     차음성이 우수하다.

  ㉤ 시공성 : 경량으로 인력에 의한 취급은 가능하고,

     현장에서 절단 및 가공이 용이하다.

  ㉥ 건조 수축률이 매우 작고, 균열 발생이 어렵다.

- 단점

  ㉠ 강도가 비교적 적은 편이다.

  ㉡ 기공 구조이기 때문에 흡수성이 크며, 

    동해에 대한 방수, 방습 처리가 필요하다.