콘크리트 건설 건축하면 가장 먼저 떠오르는 단어가 아닐까 싶다. 현장에서는 공구리라는 단어로 많이 표현되고 있다. 기초 공사에 가장 중요한 부분 중 하나이다.
현대 건축의 아버지인 로코르뷔지에 이후 우리나라에는 거의 대부분 서양 건축물 콘크리트 구조의 건물들이 많다. 특히 빌딩, 아파트 등등 말이다.
또한 안도 다다오라는 노출 콘크리트 대가로 인해 예전과 달리 콘크리트를 마감으로 사용하는 카페, 바 등 많은 공간들이 보인다. 그런 공간들이 힙해 보이고 멋있어 보이고 있다. 따로 마감을 할 필요가 없어 인테리어 비용면에서도 메리트가 있다.
자 이제 이렇게 많이 쓰이고 있고 현대 건축에서 빼놓을 수 없는 소재 콘크리트 소재에 대해서 알아보자.
콘크리트의 역사
BC 5000년 경 : 피라미드는 시멘트의 원료인 석회와 모래를 섞어 만들었다. (BC 5000년 경)
BC 2000년 경 : 공기 중 경화하는 성질을 가진 기경성 석회의 개발 (BC 2000년 경)
1824년 : 시멘트 개발
1867년 : 철근콘크리트 발명
1960년대 : 콘크리트 강도 증가를 위한 고성능 감수제 개발
1990년대 : 고강도 콘크리트 국내 도입
이렇게 콘크리트는 긴 역사를 가지고 있으며 우리 주위에서 많이 볼 수 있다.
콘크리트 3대 성능 (강도, 내구성, 작업의 용의성)
강도
1918년 아브람스 물시멘트비 이론 정립
물을 많이 섞으면 유동성이 올라가지만 강도는 떨어진다.
AE제 유동화제 감수제 개발로 고강도 고유동화 가능해짐
콘크리트 생산 규격
강도 -> 18,21,24,27 Mpa
40 Mpa 이상 고강도 콘크리트롤 칭함
레미콘 규격
굵은 골재 최대치수(mm) - 호칭강도(Mpa) - 슬럼프(mm)
ex) 25-21-120
현장에서는 버림, 기초 매트, 슬라브에 따라서 강도나 슬럼프를 다르게 사용한다.
흙 위에 철근을 깔기 위해, 습기를 차단하기 위해 등 버림을 칠 때는 말 그래로 버림이다. 강도를 낮은 콘크리트를 쓴다.
기초 바닥을 치는 콘크리트부터는 위치나 목적에 따라서 강도가 올라간다. 엘리베이터나 기둥 자리라면 강도가 더 중요하겠다(더 높은 강도 필요). 그리고 그 바닥 위에 무엇이 올라가느냐에 따라 강도가 달라진다. 또한 슬라브는 두께는 얇게 칠 수밖에 없다. 두께가 굵어질수록 공간이 좁아지고 하중이 무거워지기 때문이다. 그러한 이유로 슬라브의 강도도 높은 편이다.
그리고 철근 사이도 최소 굵은 골재 최대치수보다는 넓어야 한다.
유동성
1000년 이상 쓰인 석재, 목재, 흙의 사용이 줄어든 이유 -> 콘크리트의 유동성
준고유동 콘크리트 (슬럼프 180mm 이상 슬럼프 플로우 500mm 이하)
현장에서는 다짐이나 타설을 하기 어려운 구간은 유동성이 좋은 콘크리트를 사용하여 잘 흘러가서 빈틈없이 잘 채워지게 한다. 예를 들자면 깊은 기둥이나 보, 구조물이 많거나 좁은 지역, 펌프카로 닿지 않는 부분 등이 있겠다.
내구성
콘크리트 편의상 28일에서 강도를 품질기준으로 함 (시간이 지날수록 더 단단해짐)
철근콘크리트 건축물 수명은 중성화로 결정
수산화칼슘이 강알칼리성을 나타내 철근 부식을 막아준다.
공기 중 탄산가스를 만나면 중성화를 거처 탄산칼슘이 된다. 철근 보호 불가
콘크리트의 구성
레미콘 Reday Mixed Concrete
콘크리트는 배합 후 90분 넘어가면 굳기 시작하며 강도 떨어진다
그래서 현장 내에서는 많은 공정들이 있지만 콘크리트 공구리 일을 할 때만큼은 다른 간섭이 되는 공정들이 스톱하고 콘크리트 타설을 우선으로 하는 경향이 있다. 다른 공정들은 잠시 멈춰도 크게 문제가 없기 때문이다. 그래서 콘크리트 타설은 점심이나 식사를 교대로 먹으러 가면서 쉼 없이 계속 공사가 진행되는 경우도 많다.
강도 30 Mpa 콘크리트 구성
시멘트 모래 자갈 1 : 3 : 6
물 10% 공기 5% 혼화제 시멘트 중량에 1% 미만
계절에 따른 특수콘크리트
겨울에는 동결, 여름 장마철 30도 이상 고온 콘크리트 재료 분리 위험성이 있다.
한중콘크리트 4도 이하
서중콘크리트 25도 이상
현장에서는 겨울철 온도가 많이 내려가는 경우 콘크리트가 어는 경우도 있다. 그래서 얼지 않게 하기 위해 천막으로 비닐하우스처럼 보양을 한다. 그래서 그 안을 열풍기나 난로로 온도를 높여주어서 타설을 한다. 그 보양한 곳은 웬만하면 잘 들어가지 않는 것이 좋다. 따뜻하긴 하지만 산소 부족이나 유해가스로 질식하는 경우도 있기 때문이다.
콘크리트 타설
콘크리트 타설을 할 때 콘크리트의 휘어지는 것에 약하여 철근을 사용하는 경우가 대부분이다.
일반철근 300 Mpa 고장력 철근 400 Mpa 초고장력철근 500 Mpa 이상
지름 10,13, 22, 25mm
기둥이나 힘이 많이 받는 경우 더 두꺼운 철근을 쓴다 22mm 이상
배근 철근지름 1.5배 굵은 골재 최대치수 1.25배, 그리고 25mm(일반적 사용되는 굵은 골재 치수) 중 제일 큰 값 사용
콘크리트 집 거푸집
거푸집은 콘크리트가 들어가는 집, 틀이다.
가장 중요한 점은 콘크리트를 타설 할 때 그 압력을 잘 버틸 수 있느냐이다.
보통 현장에서는 콘크리트 타설을 할 때 형틀 목수 1명 정도 배치가 되어 타설시 거푸집에 문제가 생기지 않나 확인을 하고 감시하고 있는다. 생각보다 크게 작게 거푸집이 터지는 경우가 많다. 거푸집 밑에 흙이 밀리거나 매쉬 부분이 정확히 고정이 되지 않았거나, 한 번에 너무 많은 콘크리트를 타설 하여 그 무게를 견디지 못하는 약한 부분이 있거나 등등 그래서 거푸집이 닿는 부분 먼저 채워주어서 매쉬 부분을 고정시키거나 일정시간을 주어 콘크리트를 굳게 만든 후 그 외 부분을 채워주어서 거푸집에 가해지는 압력을 줄인다. 거푸집이랑 먼 곳부터 타설을 하여 많은 양이 흘러가면서 거푸집에 압력을 주면 터질 가능성이 높아진다.
그래서 형틀 목수와 콘크리트 타설공이 서로 대화를 하며 거푸집의 약한 부분이나 주의할 점을 잘 숙지 후 타설하는 것이 좋다. 한번 세게 터지면 공사에 큰 지장이 생기며 많은 인력과 시간이 낭비된다.
건조와 양생
콘크리트 타설 후 3~5일 정도 지나면 표면이 건조되어 보인다. 여름에는 더 빠르게 건조된다. 하지만 내부에는 습기가 남아 있으며 대략 28일 정도가 되면 원하는 강도가 나온다.
현장에서는 온도나 습도에 따라서 물을 뿌려주거나, 비닐을 덮어주고 날씨가 너무 추우면 뽁뽁이 같은 단열재로 타설 부위를 덮어준다. 또한 겨울 영하 이하로 내려갈 시에는 그 위에 천막 보양을 해주고 안에 열풍기를 돌려서 일정 수준으로 온도를 높여준다. 그렇지 않으면 양생이 잘되지 않는다.
콘크리트 혼화재
AE제
콘크리트에 기포를 만들어 작업을 쉽게 하려고 사용하는 약품
기포가 들어가면 작업 수월해지고 내구성 내마모성이 높아진다.
주로 겨울철 콘크리트 어는 것 방지
반면 철근 결합력 낮아지고 공기로 인한 강도 저하
감수제
물의 양 줄이기 위해 사용
콘크리트가 물처럼 잘 흐르도록 한다.
유동화제
유동성 늘리는 혼화재
물의 양을 유지하면서 유동성을 높인다
촉진제
콘크리트 응결과 경화를 촉진한다.
겨울 시간 단축 동결 방지
지연제
반대로 응결 경화를 지연한다.
배달거리가 긴 경우 사용
콘크리트에서는 다양한 화약약품이 첨가된다. 그래서 현장에서는 콘크리트 타설공은 방진복이나 타설복을 꼭입니다. 또한 콘크리트 타설 중 콘크리트가 튀어서 보안경도 착용을 꼭 하는 것이 좋다. 그리고 안전을 중요시하는 현장에서는 방진 마스크 착용도 하게 되어있다. 콘크리트가 피부에 닿아 쓸리거나 하면 피부가 일어날 수 있으니 보호장비를 될 수 있으면 해주는 것이 좋다. 또한 피부가 일어났을 때 알로에 같은 것을 잘 발라주면 나름 효과가 있다.
이렇게 콘크리트에 대해서 알아보았다. 콘크리트 타설공이라면 이 정도는 알고 일하는 것이 좋다고 생각한다.
이 내용들은 건축재료 처방전 감03 콘크리트 편을 읽고 작성한 내용이다.
거기에 내가 일했던 현장의 내용을 덧붙여보았다.
더 자세한 사례와 내용이 궁금하시다면 감03 콘크리트 편을 읽어보시길 권장한다.
모두 안전하게 건강하게 작업하시길 바랍니다.
행복하세요!
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