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철근콘크리트조 건축물의 수축균열 제어설계·시공지침안 - 성능설계의 개요와 주안점

전문가 제언: ○ 최근 국내외에서 고층건축물이 경쟁적으로 건설되고 있으며 장 스팬으로 설계된 중, 저층 건축물이나 토목구조물도 늘어나고 있다. 현존하는 세계 최고층(最高層) 건축물은 대만의 타이베이금융센터로 건물높이가 508m에 달한다. 그러나 2008년 말이면 우리나라 건설회사가 시공하고 있는 아랍 에미레이트연방(UAE)의 버즈 두바이(burj dubai)가 기록을 바꿀 것으로 예상된다. 이 건물은 연면적 15만평에 160층 이상, 높이 700m에 달하는 그야말로 초고층(超高層) 건축물이다.

○ 이런 초고층 건축물에 시공되는 콘크리트의 압축강도는 800~1,000㎏f/㎠에 달하며 콘크리트가 타설된 기초 매트(mat), 코어월(core wall) 기둥, 보 등은 경화과정에서 수화열로 인해 콘크리트 내부온도가 상승하고, 내, 외부온도차 때문에 발생하는 내부구속응력이 콘크리트의 변형과 균열에 영향을 미치며 수화열이 최고온도까지 도달한 후에는 온도가 하강하면서 발생하는 내부구속과 외부구속이 복합응력을 유발하여 콘크리트에 변형과 균열을 일으킨다.

○ 일반적으로 내부구속에 의한 균열은 내부수화열 온도가 높고 외기온의 영향으로 콘크리트 표면온도가 낮을 때, 외표면에 인장응력이 작용하여 균열과 변형이 생기며 외부구속에 의한 균열은 바닥콘크리트와 철근이 연결되어 시공되는 두꺼운 벽에서 외부구속이 있을 경우 최고온도에 도달한 후 하강하여 외기온과 같아질 때 콘크리트가 수축하면서 발생한다. 현재 연구동향은 내부구속에 대한 분석은 대체로 되어 있으나 외부구속에 대한 분석은 아직은 미흡하다고 할 수 있다.

○ 내, 외부구속응력과 온도응력을 유발하는 수화열을 낮추기 위해 단위 시멘트량을 저감하고 배합수 냉각, 배합수로 얼음사용, 골재 냉각, 굵은 골재에 살수, 액화질소 냉각 등의 예냉(pre-cooling), 균열유발줄눈 설치, 콘크리트 부어넣기 시간조절, 타설높이 조절, 양생온도 제어 등과 같은 현장특성에 맞는 시공대책을 수립, 적용하는 것이 필요하다.

저자: Toyoharu Nawa
자료유형: 학술정보