공무연구소 — 관급공사 실무 가이드

지하주차장 벽면에 가로로 길게 난 선 이 보입니다. 그 선을 따라 물이 배어 나옵니다. 균열 같기도 한데 방향이 너무 반듯합니다. 그 선은 균열이 아닐 가능성이 큽니다. 콘크리트를 두 번에 나눠 부은 경계면 입니다. 그리고 그 두 번이 제대로 이어지지 않았다면, 그것을 콜드조인트 라고 부릅니다. ※ 원리 설명을 위한 개념도이며 실제 축척과 다릅니다 (공무연구소) 1. 콘크리트는 한 번에 다 못 붓는다 벽이든 슬래브든 한 구획을 통째로 한 번에 붓는 것이 이상적입니다. 표준시방서도 "한 구획 내의 콘크리트는 타설이 완료될 때까지 연속해서 타설하여야 한다" 고 정합니다. 그런데 현실은 다릅니다. 높은 벽은 한 번에 부으면 거푸집이 못 버티고, 넓은 슬래브는 레미콘 공급 능력에 한계가 있습니다. 그래서 층으로 나눠 붓습니다. 이때 규정은 이렇습니다. 2층 이상으로 나눠 타설할 경우 상층의 콘크리트 타설은 원칙적으로 하층의 콘크리트가 굳기 시작하기 전에 해야 하며, 상층과 하층이 일체가 되도록 시공합니다. 핵심은 "굳기 시작하기 전" 입니다. 이 타이밍을 놓치면 두 층은 영영 한 몸이 되지 못합니다. 2. 그래서 시간이 정해져 있다 "굳기 시작하기 전"이 언제까지인지를 시방서는 숫자로 정합니다. 허용 이어치기 시간간격 입니다. ▸ 외기온도 25℃ 초과 — 2.0시간 ▸ 외기온도 25℃ 이하 — 2.5시간 여기서 반드시 짚어야 할 것이 이 시간을 언제부터 세느냐 입니다. 많은 사람이 "아래층 타설을 끝낸 시점부터"라고 생각하는데 아닙니다. 시방서 주석은 이렇게 정합니다. "허용 이어치기 시간간격은 하층 콘크리트 비비기 시작에서부터 콘크리트 타설 완료한 후, 상층 콘크리트가 타설되기까지의 시간" 입니다. 레미콘 공장에서 비비기 시작한 순간 부터입니다. 즉 공장에서 현장까지 오는 운반 시간 , 현장에서 대기한 시간 이 이미 다 포함돼 있습니다. 실제로 ...

공정이 밀립니다. 다음 층을 쳐야 하는데 거푸집이 아직 붙어 있습니다. 누군가 말합니다. "3일 지났으니 이제 떼도 되죠?" 답은 "부위에 따라 다르고, 날짜로는 판단할 수 없는 경우가 있다" 입니다. 거푸집 해체 기준은 시간이 아니라 강도 이기 때문입니다. ※ KCS 14 20 12 원문 기준 정리 (공무연구소) 1. 원칙은 한 문장이다 국가건설기준 KCS 14 20 12(거푸집 및 동바리) 는 이렇게 시작합니다. "거푸집 및 동바리는 콘크리트가 자중 및 시공 중에 가해지는 하중을 지지할 수 있는 강도를 가질 때까지 해체할 수 없다." 여기에 모든 것이 들어 있습니다. 기준은 날짜가 아니라 강도 이고, 그 강도는 자중 과 시공 중 하중 을 함께 버틸 수 있어야 합니다. 위층 타설 장비와 자재가 올라올 것까지 포함해서 말입니다. 2. 옆면과 밑면은 완전히 다른 문제다 가장 많이 혼동하는 지점입니다. 같은 거푸집이라도 역할이 다르면 기준이 다릅니다. 측면 (기초·보의 옆, 기둥, 벽)은 콘크리트를 잡아주기만 합니다. 무게를 받치지 않습니다. 그래서 압축강도 5MPa 이상 이면 해체할 수 있습니다. 다만 내구성이 중요한 구조물 은 10MPa 이상 으로 강화됩니다. 밑면 (슬래브·보의 아래, 아치 내면)은 무게를 받치고 있습니다. 여기를 떼는 순간 콘크리트가 스스로를 지탱해야 합니다. 그래서 기준이 훨씬 높습니다. ▸ 단층구조 — 설계기준압축강도의 2/3 이상 , 그리고 최소 14MPa 이상 ▸ 다층구조 — 설계기준압축강도 이상 (필러 동바리 구조를 쓰면 구조계산으로 단축 가능하되, 그 경우에도 최소 14MPa 이상) 숫자로 보면 차이가 분명합니다. 측면 5MPa과 밑면 14MPa은 거의 3배 차이입니다. "옆면 뗐으니 밑면도 되겠지"가 통하지 않는 이유입니다. 3. 시험 없이 날짜로 뗄 수 있는 경우 — 조건이 붙는다 매번 공시체를 깨서 확인하기 어려운 현장...

11월 어느 날, 아침 기온이 3℃ 입니다. 영하는 아닙니다. 낮에는 10℃까지 올라갈 예정입니다. 이런 날 타설해도 될까요? 안 됩니다. 정확히는, 그냥 쳐서는 안 되고 한중콘크리트 로 시공해야 합니다. 겨울 콘크리트에서 가장 흔한 오해가 여기 있습니다. 기준은 영하가 아니라 4℃ 입니다. ※ 원리 설명을 위한 개념도이며 실제 축척과 다릅니다 (공무연구소) 1. 한중콘크리트는 언제부터인가 국가건설기준 KCS 14 20 40(한중콘크리트) 는 적용 조건을 두 가지로 정합니다. ▸ 타설일의 일평균기온이 4℃ 이하 일 때 ▸ 또는 콘크리트 타설 완료 후 24시간 동안 일최저기온이 0℃ 이하 일 때 둘 중 하나만 해당해도 한중콘크리트입니다. 4℃는 쌀쌀한 늦가을 아침 수준입니다. 눈이 오거나 얼음이 얼어야 겨울이라고 생각하면 이미 늦습니다. 두 번째 조건도 중요합니다. 칠 때는 따뜻했어도 그날 밤 최저기온이 0℃ 이하로 떨어지면 대상입니다. 낮 기온만 보고 판단하면 안 되는 이유입니다. 2. 굳기 전에 어는 것과 굳은 뒤에 어는 것은 완전히 다르다 겨울 콘크리트 문제를 하나로 뭉뚱그리면 대책이 안 나옵니다. 두 가지는 원인도 시점도 대책도 다릅니다. 굳기 전에 어는 것 을 초기 동해 라고 합니다. 시공 직후의 사고이고, 되돌릴 수 없습니다. 굳은 뒤에 반복해서 얼고 녹는 것 을 동결융해 라고 합니다. 구조물 수명 전체에 걸친 내구성 문제이고, 배합 단계에서 대비 합니다. 3. 초기 동해 — 녹아도 돌아오지 않는다 갓 친 콘크리트 안에는 아직 반응하지 않은 배합수 가 많습니다. 이 물이 얼면 세 가지가 동시에 일어납니다. ① 부피가 약 9% 커집니다. 물은 얼면 팽창합니다. 페트병에 물을 가득 채워 얼리면 터지는 그 현상입니다. ② 아직 무른 조직이 밀려납니다. 굳은 콘크리트라면 어느 정도 버티지만, 이제 막 굳기 시작한 조직은 얼음이 밀어내는 힘을 견디지 못합니다. 골재와 시멘트풀 사이가 벌어집니다. ③ 수화반응이 멈춥니다. ...

거푸집을 떼어냈는데 벽면 아래쪽이 자갈투성이 입니다. 굵은 골재만 드러나 있고 그 사이가 뻥 뚫려 있습니다. 심하면 손가락이 들어갑니다. 이것을 벌집 또는 곰보 라고 부릅니다. 콘크리트가 부족해서 생긴 것이 아닙니다. 다지지 않아서 생긴 것입니다. ※ 원리 설명을 위한 개념도이며 실제 축척과 다릅니다 (공무연구소) 1. 갓 부은 콘크리트 안에는 공기가 갇혀 있다 레미콘이 거푸집에 부어지는 순간, 콘크리트는 밀실한 상태가 아닙니다. 굵은 골재들이 서로 걸치면서 그 사이사이에 공기가 갇힙니다. 좁은 통에 자갈을 부으면 자갈끼리 걸려 빈 공간이 남는 것과 같습니다. 이 공기를 그대로 두면 어떻게 될까요. 그 자리 그대로 굳습니다. 갇힌 공기는 저절로 빠져나오지 않습니다. 콘크리트가 굳는 순간 그 공기는 영구적인 구멍 이 됩니다. 앞 글 에서 물이 많으면 공극이 생긴다고 했습니다. 다짐 부족도 결과는 같습니다. 물이 많아도, 다지지 않아도, 남는 것은 공극입니다. 2. 진동기가 실제로 하는 일 진동기를 꽂으면 콘크리트가 일시적으로 묽어집니다. 골재끼리 걸려 있던 마찰이 풀리면서 콘크리트가 액체처럼 흐를 수 있는 상태가 됩니다. 이때 두 가지가 동시에 일어납니다. 가벼운 공기는 위로 떠오르고 , 콘크리트는 아래와 옆으로 흘러 빈 곳을 채웁니다. 철근 뒤쪽, 거푸집 모서리처럼 그냥 부어서는 절대 안 채워지는 곳이 이때 채워집니다. 표준시방서는 이 목적을 이렇게 적습니다. "콘크리트는 타설 직후 바로 충분히 다져서 콘크리트가 철근 및 매설물 등의 주위와 거푸집의 구석구석까지 잘 채워져 밀실한 콘크리트가 되도록 하여야 한다." 3. 벌집이 위험한 진짜 이유 벌집을 보면 대부분 "보기 안 좋다"고 생각합니다. 미관 문제로 끝나지 않습니다. ① 강도 — 그 부분은 단면이 비어 있는 것과 같습니다. 설계에서 가정한 단면이 실제로 존재하지 않습니다. ② 철근 부착 — 철근이 힘을 전달하려면 콘크리트가 철근을...

타설 중에 비가 조금 옵니다. 반장님이 하늘을 보더니 "이 정도는 괜찮아" 합니다. 실제로 대부분 그냥 칩니다. 그런데 2024년에 국토교통부가 「강우 시 콘크리트 타설 가이드라인」 을 내놓으면서 이 판단에 숫자 가 생겼습니다. 한국콘크리트학회가 실내·실증실험으로 확인한 결과입니다. 결론부터 말씀드리면 이렇습니다. 시간당 3mm 비에 30분만 노출되면 압축강도의 10~20%가 사라집니다. ※ 국토교통부 가이드라인·한국콘크리트학회 실험 결과 기반 정리 (공무연구소) 1. 물이 들어오는 두 가지 경로 콘크리트에 물이 더해지는 길은 둘입니다. 사람이 넣는 물(가수) 과 하늘이 넣는 물(강우) 입니다. 가수는 명백한 금지사항입니다. 되기가 뻑뻑해 작업이 힘들 때 물을 조금 붓고 싶어지지만, 그 순간 배합이 무너집니다. 그런데 사람들이 잘 인식하지 못하는 쪽이 비 입니다. 아무도 물을 붓지 않았는데 물이 들어옵니다. 두 경우 모두 결과는 같습니다. 단위수량이 늘고 물-결합재비가 올라가면 강도는 떨어집니다. 물이 차지했던 자리는 굳고 나면 공극 으로 남기 때문입니다. 성긴 콘크리트는 약할 뿐 아니라 탄산화와 염화물이 훨씬 빨리 침투 합니다. 2. 한계선은 시간당 3mm — 그런데 이게 얼마나 되는 비인가 가이드라인은 시간당 3mm 이하 의 강우에서 부득이 타설하는 경우에 적용되며, 3mm를 초과하면 구조체 콘크리트의 강도저하가 허용치를 초과하므로 즉시 타설을 중지 하도록 정합니다. 여기서 중요한 건 3mm가 얼마나 약한 비인가 입니다. 기상청 예보 용어 기준으로 보면 이렇습니다. ▸ 약한 비 — 시간당 3mm 미만 ▸ 보통 비 — 3~15mm ▸ 강한 비 — 15~30mm ▸ 매우 강한 비 — 30mm 이상 즉 콘크리트의 한계선은 기상청이 "약한 비"라고 부르는 구간의 상한선 입니다. 일기예보에서 "약한 비가 내리겠습니다"라고 하는 그 비가 콘크리트에는 이미 한도 라는 뜻입니다. 체감으로는 ...

배근 검사에서 감독관이 스페이서 개수를 세는 걸 보고 "저걸 왜 저렇게까지 볼까" 싶었던 적이 있으실 겁니다. 플라스틱 조각 몇 개가 뭐가 그리 중요한가 싶은데, 그 조각이 만드는 10mm 가 구조물 수명을 절반 가까이 바꿉니다. 앞 글 에서 콘크리트 속 철근이 녹스는 과정을 봤습니다. 이번에는 그 과정의 속도를 결정하는 피복두께 이야기입니다. ※ 원리 설명을 위한 개념도이며 실제 축척과 다릅니다 (공무연구소) 1. 피복두께가 정확히 무엇인가 콘크리트 표면에서 가장 바깥쪽 철근 표면까지의 거리 입니다. 철근 중심까지가 아니라 표면까지 라는 점이 중요합니다. 이 거리는 저절로 생기지 않습니다. 철근을 그냥 놓으면 거푸집에 붙어버리기 때문에, 스페이서(간격재) 라는 받침을 철근 아래·옆에 넣어 규정 위치에 띄웁니다. 배근 검사에서 스페이서를 세는 이유가 이것입니다. 스페이서가 곧 피복두께입니다. 2. 피복은 세 가지 일을 한다 피복을 "철근 안 보이게 덮는 두께" 정도로 생각하기 쉬운데, 실제로는 성격이 다른 세 가지 역할을 동시에 합니다. ① 내구성 — 탄산화와 염화물이 철근에 도달하기까지 벌어주는 시간입니다. 이 글의 핵심입니다. ② 부착 — 철근이 콘크리트에 힘을 전달하려면 철근을 감싸는 콘크리트가 충분해야 합니다. 피복이 얇으면 철근을 따라 콘크리트가 쪼개지는 쪼갬 균열 이 생길 수 있습니다. ③ 내화 — 철은 온도가 오르면 강도를 잃습니다. 화재 시 피복은 철근을 열로부터 지키는 단열층 입니다. 얇으면 철근이 더 빨리 뜨거워집니다. 그래서 피복 부족은 "좀 빨리 녹슬겠네" 하나로 끝나는 문제가 아닙니다. 3. 10mm가 왜 그렇게 큰가 — 제곱근의 함정 여기가 이 글에서 가장 중요한 부분입니다. 대부분의 사람은 이렇게 생각합니다. "피복이 40mm에서 30mm로 25% 줄었으니, 수명도 25% 정도 줄겠지." 틀렸습니다. 훨씬 많이 줍니다. 탄산화가 콘크...

철은 물과 공기를 만나면 녹습니다. 그런데 콘크리트 안에 있는 철근은 수십 년을 멀쩡하게 버팁니다. 콘크리트가 물을 완전히 막아서일까요? 아닙니다. 콘크리트는 물이 통과합니다. 그럼에도 철근이 안 녹스는 이유, 그리고 어느 순간부터 녹슬기 시작하는 이유가 이 글의 내용입니다. 아파트 지하주차장 천장에서 콘크리트 조각이 떨어지고 철근이 드러나는 그 현상의 원인이기도 합니다. ※ 원리 설명을 위한 개념도이며 실제 축척과 다릅니다 (공무연구소) 1. 철근이 녹슬지 않는 진짜 이유 — 알칼리 시멘트가 물과 반응하면 수산화칼슘이 만들어집니다. 그래서 굳은 콘크리트 내부는 pH 12~13 정도의 강알칼리 환경이 됩니다. 세제보다 훨씬 강한 쪽입니다. 이 환경에서 철근 표면에는 부동태 피막 이라는 아주 얇은 산화막이 만들어집니다. 눈에 보이지도 않을 만큼 얇지만, 이 막이 철을 감싸 물과 산소가 직접 닿지 못하게 합니다. 콘크리트가 철근을 지키는 방식은 물을 막는 것이 아니라 녹슬 수 없는 환경을 만드는 것 입니다. 여기서 이미 답이 나옵니다. 이 알칼리 환경이 무너지면 철근은 녹슬기 시작합니다. 2. 알칼리를 무너뜨리는 두 가지 — 탄산화와 염화물 탄산화 는 공기 중 이산화탄소가 콘크리트 안으로 스며들어 수산화칼슘과 반응하는 현상입니다. 반응이 일어난 부분은 알칼리성을 잃고 pH가 떨어집니다. 이 경계면이 표면에서 안쪽으로 조금씩 이동하는데, 이것을 탄산화 전선 이라고 부릅니다. 전선이 철근에 도달하는 순간 보호막이 무너집니다. 염화물 은 다른 경로입니다. 바닷바람, 겨울철 제설제, 해사 사용 등으로 들어온 염화이온이 일정 농도를 넘으면 알칼리가 유지되고 있어도 부동태 피막을 국부적으로 뚫습니다. 그래서 해안가 구조물이나 제설제를 많이 쓰는 주차장 램프가 유독 빨리 상합니다. 두 경우 모두 공통점이 있습니다. 표면에서 시작해 안쪽으로 진행한다 는 것입니다. 그래서 다음 이야기가 중요해집니다. 3. 피복두께는 덮개가 아니라 "시간...