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콘크리트

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목차

1. 개요

콘크리트는 시멘트 풀에 모래, 자갈 등의 골재를 혼합하여 만든 건축 자재로, 압축력에 강하고 다양한 구조물에 사용된다. 라틴어 'concretus'에서 유래되었으며, 고대 로마 시대부터 사용되었다. 콘크리트는 재료에 따라 경량, 섬유 보강 등으로 분류되며, 시공 방식에 따라 매스, 프리스트레스트, 프리캐스트 콘크리트 등으로 나뉜다. 콘크리트의 품질을 평가하기 위해 슬럼프, 압축 강도 등의 시험이 실시되며, 블리딩과 같은 결함 발생 시 보수 공법을 통해 유지 관리된다.

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콘크리트
지도 정보
기본 정보
종류복합 건설 재료
구성 요소시멘트
물
모래
자갈
혼화재료 (필요에 따라)
주요 용도모든 토목 공사
특징다양한 형상으로 성형 가능, 내구성 및 강도 우수
혼합물시멘트, 물, 모래, 자갈 혼합물
구분모르타르(mortar)와 구별됨
역사적 평가중요한 공학 재료
재료 과학
주요 성분시멘트
골재 (모래, 자갈)
물
화학 혼화제 (선택적)
경화 과정시멘트와 물의 수화 반응
화학적 특성알칼리성
사용 및 응용
구조물건물 기초
기둥
보
바닥
벽
교량
터널
댐
도로
활주로
기타 응용연석
배수관
저장 탱크
전신주
하수도
콘크리트 종류
일반 콘크리트건물, 도로, 교량 등에 사용
특수 콘크리트고강도 콘크리트, 경량 콘크리트, 섬유 콘크리트 등
기타 유형프리캐스트 콘크리트, 숏크리트
관련 용어
시멘트콘크리트의 주요 결합재
모르타르시멘트, 모래, 물 혼합물 (벽돌 쌓기에 사용)
그라우트시멘트, 물 혼합물 (틈새 메우기)
플라스터시멘트 또는 석고 기반 마감재
추가 정보
지속 가능성탄소 배출량 문제
건설 기술지속적인 발전
참고 문헌다양한 학술 논문 및 연구 자료 참조

2. 어원

‘콘크리트’는 ‘다지다’ 혹은 ‘누르다’는 뜻의 concretus|콘크레투스la에서 유래되었는데, 완전수동분사인 ‘concrescere’의 ‘con-’은 ‘같이’, ‘crescere’는 ‘되게하다’는 뜻이다.[180] 여러 가지 재료가 복합적으로 작용해서 만들어지는 것이라는 것을 미루어 짐작할 수 있다.

현재는 영어 단어의 가타카나 표기인 “콘크리트”라는 표기를 일반적으로 사용한다. 일본어권에서는 히로이 이사무(広井勇)의 제안으로 여겨지는 “混凝土”(콘・크리・트)라는 음역 표기도 예전에 널리 사용되었으며, 이를 그대로 “콘크리트”라고 읽었다. 이 한자 표기는 중국어권에서 현재도 가장 일반적인 콘크리트 명칭으로 사용되고 있다.

3. 정의

콘크리트는 시멘트와 물의 혼합물인 시멘트 풀(paste|페이스트영어)에 모래, 자갈 등의 골재를 결합하여 만든 혼합물 및 굳은 형태이다. 일반적으로 콘크리트 부피의 약 70%는 골재이고, 나머지 30%가 시멘트 페이스트이다. 시멘트 페이스트는 골재 사이의 빈 공간을 채우는 역할을 하며, 굳지 않은 콘크리트에서는 콘크리트가 유동성을 갖게 하고 굳은 콘크리트에서는 골재와 결합하여 강도를 발휘한다.[181][182]

넓은 의미에서 콘크리트는 아스팔트 콘크리트, 레진 콘크리트, 폴리머함침 콘크리트 등을 포함한다. 콘크리트는 무기질(시멘트류, 석회, 석고 등) 또는 유기질(아스팔트, 레진, 플라스틱 등)의 결합재인 풀에 골재를 결합해서 만드는 혼합물 및 경화체이다.[181][182]

4. 역사

콘크리트의 역사는 오래되었으며, 고대 이집트에서도 콘크리트와 비슷한 재료가 사용되었다.[163] 기원전 1400년에서 1200년경 그리스 티린스 왕궁에서는 콘크리트 바닥이 발견되었고,[11][12] 기원전 800년경 크레타와 키프로스 등 그리스에서는 석회 모르타르가 사용되었다. 기원전 4세기부터 시리아 남부와 요르단 북부 지역에서는 나바테아 상인들이 자기 시멘트 성질을 가진 수경성 석회의 장점을 발견하여 콘크리트와 유사한 재료를 생산했다.[15] 아시리아의 예르완 수로(기원전 688년)는 방수 콘크리트를 사용했다.[13]

로마인들은 베수비오 화산 산록에 있던 화산재 "포졸라나"(Pozzolina), 석회, 쇄석을 혼합한 것이 수중에서 경화하여 강도가 증가하는 것을 원주민인 에트루리아인으로부터 배웠다.[163] 그들은 이것을 로마 콘크리트라 불렀으며, 다리, 수도교, 사찰 등 건축물이나 구조물에 활용했다.



아래에서 바라본 판테온 돔의 내부. 케이슨 처리된 돔의 콘크리트는 임시 비계에 설치된 거푸집에 부어 만들어졌다.


로마 근교의 무덤으로, 로마 콘크리트가 그대로 드러나 있는 모습. 현대 콘크리트와는 다르게 로마에서는 콘크리트 벽을 벽돌 등으로 덮었다.


로마에 현재도 남아있는 판테온은 철근을 사용하지 않은 콘크리트 건축으로서는 세계 최대급의 콘크리트 돔 묘이며, 로마 콘크리트가 그대로 드러난 상태이다. 로마 제국에서 사용된 로마 콘크리트는, 생석회, "포졸리의 흙"이라고도 불리는 화산재, 경석을 골재로 사용했다. 로마 콘크리트는 아치나 볼트, 돔 형태 등에 빠르게 경화되어 강체가 되었고, 그 이전의 돌·벽돌 건축에서 문제였던 내부의 압축·인장을 신경 쓸 필요가 줄어들어 건축사를 크게 바꾸었다.[164] 현대의 포틀랜드 시멘트와 비교해도 압축에 대한 강도는 200kg/cm2로 큰 차이가 없지만, 철근을 사용하지 않아 인장에 대한 강도는 훨씬 낮았다.[169]

고대 로마 제국 유적의 콘크리트를 조사한 도호쿠 대학 교수 큐다 마코토(久田真)는 화산재를 섞는 것으로 치밀해지고 내구성이 증가했다고 분석한다. 홋카이도립 종합연구기구 북방건축종합연구소의 타니구치 엔(谷口円)은 열화의 원인이 되는 이산화탄소나 염분의 스며듬을 화산재가 막는 것으로 수명이 길어진다고 추측한다.

로마 제국 멸망 후 중세 유럽에서는 대형 건축물은 석조가 주를 이루었고, 콘크리트가 다시 사용되기 시작한 것은 산업혁명 이후이다.[165] 1756년, 영국의 기술자 존 스미턴이 수경성 석회(골재는 자갈이나 벽돌 파편)를 사용한 콘크리트를 고안했다. 1824년, 조셉 아스프딘이 포틀랜드 시멘트를 발명하고, 1840년대 초에 실용화되었다.

최근에는 환경 문제가 중요시되면서 콘크리트 성분에 재활용 재료를 사용하는 경우가 많아지고 있다. 예를 들어 석탄을 연소하는 화력 발전소에서 나오는 플라이애시 등이 사용된다.

5. 특징

콘크리트는 굳지 않은 상태에서는 작업에 적합한 워커빌리티를 가져야 하고, 굳은 상태에서는 설계시 의도한 강도, 내구성, 수밀성 및 강재 보호 성능을 가지고 있으며 균질의 상태여야 한다. 재료, 배합 방법을 적절히 선정하고, 혼합, 운반, 타설, 다짐, 양생 등의 시공 과정 전반에 걸쳐 철저한 관리가 필요하다. 콘크리트는 방사선을 통과시키지 않고 막는 특징이 있어 원자력 발전소에서 원자로를 만들거나 원자력 관련 사고 발생 시 방사능 유출을 막는 용도로도 사용된다.

; 장점


  • 압축 강도가 크고 내구성이 우수하다.
  • 거푸집을 이용하여 임의의 형상 제작이 가능하다.
  • 시공이 비교적 단순하고 유지 보수가 용이하다.


; 단점

  • 인장 강도가 작다.
  • 콘크리트 경화 시까지 양생 관리가 필요하다.
  • 수축에 의한 균열이 발생할 수 있다. 경화한 시멘트 풀은 주위가 습윤할 때 수분을 흡수하여 팽창했다가 주위가 건조할 때 수분을 방출하여 수축을 일으킨다. 이를 건조 수축이라 한다.[183]
  • 숙련도 및 관리에 따라 품질에 차이가 발생한다.


콘크리트는 비교적 높은 압축 강도를 가지지만, 인장 강도는 훨씬 낮다.[104] 따라서, 일반적으로 인장에 강한 재료(종종 강철)로 보강된다. 콘크리트의 탄성은 낮은 응력 수준에서는 비교적 일정하지만, 매트릭스 균열이 발생함에 따라 높은 응력 수준에서는 감소하기 시작한다. 콘크리트는 매우 낮은 열팽창 계수를 가지며, 성숙함에 따라 수축한다. 수축과 인장으로 인해 모든 콘크리트 구조물은 어느 정도 균열이 발생한다. 장기간 하중을 받는 콘크리트는 크리프 현상이 발생하기 쉽다.

콘크리트의 성질이 용도에 맞는 사양에 부합하는지 확인하기 위해 시험을 수행할 수 있다.

콘크리트 원통의 압축 시험


재료의 강도는 구성 성분에 영향을 받는다. 콘크리트 강도 값은 일반적으로 표준 시험 절차에 따라 결정된 원통형 또는 정육면체 시험편의 하한 압축 강도로 지정된다.

콘크리트의 강도는 그 기능에 따라 결정된다. 매우 낮은 강도(14MPa)의 콘크리트는 경량이어야 할 때 사용될 수 있다.[105] 경량 콘크리트는 종종 공기, 폼 또는 경량 골재를 첨가하여 얻으며, 강도가 감소하는 부작용이 있다. 대부분의 일반적인 용도에는 에서 콘크리트가 종종 사용된다. 40MPa 콘크리트는 더 내구성이 있지만 비용이 더 많이 드는 옵션으로 쉽게 상업적으로 구할 수 있다. 더 높은 강도의 콘크리트는 종종 대규모 토목 프로젝트에 사용된다.[106] 40MPa 이상의 강도는 종종 특정 건축 요소에 사용된다. 예를 들어, 고층 콘크리트 건물의 하층 기둥에는 기둥의 크기를 작게 유지하기 위해 80MPa 이상의 콘크리트가 사용될 수 있다. 교량에는 필요한 경간 수를 줄이기 위해 고강도 콘크리트의 긴 보가 사용될 수 있다.[108][107] 때때로, 다른 구조적 필요성으로 인해 고강도 콘크리트가 필요할 수 있다. 구조물이 매우 강성이어야 하는 경우, 사용 하중을 지탱하는 데 필요한 것보다 훨씬 더 강한 매우 높은 강도의 콘크리트가 지정될 수 있다. 이러한 이유로 130MPa만큼 높은 강도가 상업적으로 사용되었다.[108]

시멘트는 물과 반응하여 굳는 광물질 분말이다.[161] 콘크리트 구조물의 수명은 벽 두께에 비례하며, 유럽 중세 및 근세 시대의 성벽이나 태평양 전쟁 당시 철근이 없는 두께 2m가 넘는 건축물은 아직도 현역이다. 하지만 일본의 구 건축 기준으로 건축된 벽 두께 0.31m 정도의 건축물은 보통 50~60년 정도라고 알려져 있으며, 고도경제성장기에 대량으로 건설된 구조물의 유지·관리가 21세기 일본의 큰 과제가 된다.

건설성이 1998년에 정리한 「건설성 종합기술개발 프로젝트」 보고서에 따르면, 시멘트에 혼입하는 물을 50% 이하로 줄이고, 철근의 피복 두께를 충분히 확보하며, 수축 및 동결을 억제하는 첨가제를 넣음으로써 500년 이상의 반영구적인 내구성을 확보하는 것이 가능하다. 다만, 이러한 시공을 하면 공기가 길어지고 비용도 증가하므로, 그 정도의 내구성을 상정하여 철근 콘크리트 구조물을 건설하는 경우는 적다.

6. 콘크리트의 구성 재료

콘크리트는 일반적으로 시멘트와 물을 혼합한 페이스트에 모래, 자갈 등의 골재를 넣어 만든다. 콘크리트 부피의 약 70%는 골재가, 나머지 30%는 시멘트 페이스트가 차지한다. 시멘트 페이스트는 골재 사이를 채우고, 굳지 않은 콘크리트에 유동성을 부여하며, 굳은 후에는 골재와 결합하여 강도를 높인다.[1]

콘크리트는 무기질 결합재(시멘트, 석회, 석고 등) 또는 유기질 결합재(아스팔트, 레진, 플라스틱 등)와 골재를 혼합하여 만든다. 넓은 의미에서는 아스팔트 콘크리트, 레진 콘크리트 등도 콘크리트에 포함된다.[181][182]

콘크리트의 구성 재료는 다음과 같다.[1]


  • 결합재
  • 골재
  • 배합수
  • 성능개선재 (혼화재)

결합재는 콘크리트의 구성 재료들을 결합시키는 역할을 하는 재료이다. 주로 시멘트가 사용되지만, 석회, 석고, 아스팔트, 레진, 플라스틱 등이 사용되기도 한다.
골재는 콘크리트의 부피를 채우고 강도를 높이는 역할을 하는 재료이다. 모래, 자갈, 쇄석, 쇄사 등이 사용된다.
배합수는 시멘트의 수화 반응에 필요한 물이다.
성능개선재(혼화재)는 콘크리트의 성능을 개선하기 위해 첨가하는 재료이다. AE제, 감수제, 방청제 등이 있다.

혼화제는 분말 또는 액체 형태의 재료로, 일반 콘크리트 믹스로는 얻을 수 없는 특정 특성을 콘크리트에 부여하기 위해 첨가된다.[51] 가장 일반적인 혼화제는 지연제와 촉진제이다. 일반적으로 혼화제의 투입량은 시멘트 질량의 5% 미만이며, 배합/혼합 시 콘크리트에 첨가된다.[52] 일반적인 혼화제의 종류[53]는 다음과 같다.

  • 촉진제: 콘크리트의 수화(경화)를 가속화한다. 염화칼슘, 질산칼슘, 질산나트륨 등이 사용된다. 염화물은 철근 부식을 유발할 수 있어 질산염이 선호되기도 한다.
  • 입기제: 콘크리트에 미세한 기포를 첨가하여 동결융해 작용 중 손상을 줄이고 내구성을 높인다. 하지만 기포는 강도와 상충 관계가 있어, 기포가 1% 증가할 때마다 압축 강도가 5% 감소할 수 있다.[54]
  • 결합제: 오래된 콘크리트와 새로운 콘크리트 사이의 결합을 만드는 데 사용된다.
  • 부식억제제: 콘크리트 내 철 및 철근의 부식을 최소화하는 데 사용된다.
  • 결정질 혼화제: 콘크리트 배합 시 투입되어 투수성을 낮춘다. 물과 수화되지 않은 시멘트 입자에 노출될 때 반응하여 불용성 결정을 형성하며, 이 결정은 콘크리트의 미세 균열을 채워 물의 통로를 차단한다.
  • 안료: 미적 목적으로 콘크리트의 색상을 변경하는 데 사용된다.
  • 가소제: 플라스틱 또는 "신선한" 콘크리트의 가공성을 높여 더 쉽게 배치하고, 응고 노력을 줄일 수 있도록 한다. 일반적인 가소제는 리그노술폰산염이다. 가소제는 가공성을 유지하면서 콘크리트의 수분 함량을 줄이는 데 사용될 수 있으며, 이러한 용도로 인해 때로는 감수제라고도 한다.
  • 고성능 감수제: 유해한 영향이 적고 가공성을 높이는 데 사용되는 가소제의 한 종류이다. 고성능 감수제는 압축 강도를 높이는 데 사용된다. 콘크리트의 가공성을 높이고 물 함량을 15~30% 줄인다.
  • 펌핑 보조제: 펌핑성을 개선하고, 페이스트를 두껍게 하고, 분리 및 블리딩을 감소시킨다.
  • 지연제: 콘크리트의 수화를 늦추며, 대규모 또는 어려운 타설에 사용된다. 설탕, 글루콘산나트륨, 구연산, 주석산이 포함된다.[55]


시멘트 구성 요소: 화학적 및 물리적 특성 비교[56][57][58]
특성포틀랜드
시멘트		규산질
플라이애시		석회질
플라이애시		슬래그
시멘트		실리카
흄
질량 비율 (%)
SiO221.952353585–97
Al2O36.9231812—
Fe2O331161—
CaO6352140< 1
MgO2.5————
SO31.7————
비표면적 (m2/kg)37042042040015,000
– 30,000
비중3.152.382.652.942.22
일반 용도주 결합재시멘트 대체재시멘트 대체재시멘트 대체재성능 향상제



포졸란 또는 잠재 수경성을 갖는 무기 재료는 콘크리트 혼합물에 첨가하여 콘크리트의 특성을 개선하거나(무기질 혼화재)[1] 포틀랜드 시멘트를 대체하는(혼합 시멘트)[59] 매우 미세한 입자의 재료이다. 석회석, 플라이애시, 고로슬래그 등이 사용된다.


  • 플라이애시: 석탄 화력 발전소의 부산물로, 포틀랜드 시멘트를 최대 60%(질량 기준)까지 부분적으로 대체하는 데 사용된다. 플라이애시의 특성은 연소되는 석탄의 종류에 따라 달라진다. 일반적으로 규산질 플라이애시는 포졸란 활성을 나타내는 반면, 석회질 플라이애시는 잠재 수경성을 갖는다.[61]
  • 고로슬래그: 제강의 부산물로, 포틀랜드 시멘트를 최대 80%(질량 기준)까지 부분적으로 대체하는 데 사용된다. 잠재 수경성을 갖는다.[62]
  • 실리카 흄: 실리콘과 페로실리콘 합금 생산의 부산물이다. 실리카 흄은 플라이애시와 유사하지만 입자 크기가 100배 작다. 이로 인해 표면적 대 부피 비율이 높아지고 포졸란 반응이 훨씬 빨라진다. 실리카 흄은 콘크리트의 강도와 철근 콘크리트 구조물 내구성을 높이는 데 사용되지만, 일반적으로 가공성을 위해 고성능 감수제를 사용해야 한다.[63]
  • 고반응성 메타카올린 (HRM): 실리카 흄으로 만든 콘크리트와 유사한 재료 강도와 내구성을 갖는 콘크리트를 생산한다. 실리카 흄은 일반적으로 짙은 회색 또는 검은색인 반면, 고반응성 메타카올린은 일반적으로 밝은 흰색이므로 외관이 중요한 건축용 콘크리트에 선호된다.
  • 탄소 나노섬유는 콘크리트에 첨가하여 압축 강도를 높이고 더 높은 영률을 얻을 수 있으며, 콘크리트의 변형률 모니터링, 손상 평가 및 자가 건강 모니터링에 필요한 전기적 특성을 개선할 수 있다. 탄소 섬유는 높은 극한 인장 강도와 높은 전기 전도도로 인해 기계적 및 전기적 특성(예: 더 높은 강도)과 자체 모니터링 동작 측면에서 많은 장점을 가지고 있다.[64]
  • 탈빙 목적으로 콘크리트에 탄소 제품을 첨가하여 전기 전도성을 높였다.[65]

7. 콘크리트 제작

콘크리트는 시멘트 결합재(일반적으로 포틀랜드 시멘트 페이스트 또는 아스팔트)와 골재(일반적으로 암석 재료, 자갈, 모래)로 구성된 인공 복합재료이다. 결합재는 골재를 "접착"시켜 합성 응결암을 형성한다.[41]

단면 레일 아래 콘크리트 철도 침목


건설 골재는 콘크리트 혼합물에 사용되는 큰 재료 덩어리로, 거친 자갈이나 석회암, 화강암과 같은 파쇄된 암석과 모래와 같은 미세한 재료로 구성된다.

가장 일반적인 결합재는 포틀랜드 시멘트로 만들어지는 시멘트 페이스트이다. 시멘트계 결합재의 경우, 건조 시멘트 분말과 골재에 물을 혼합하여 반액체 슬러리(페이스트)를 생성하며, 이는 수화라는 화학적 과정을 통해 응고되고 경화된다. 물은 시멘트와 반응하여 다른 성분들을 결합시켜 강력한 돌과 같은 재료를 만든다.

플라이애시와 슬래그 시멘트와 같은 다른 시멘트 재료는 시멘트와 함께 미리 혼합하거나 콘크리트 성분으로 직접 추가하여 골재의 결합재의 일부가 되기도 한다.[42] 플라이애시와 슬래그는 콘크리트의 특성을 향상시킬 수 있다.[42] 아스팔트는 아스팔트 콘크리트의 결합재로 사용될 수 있다.

혼화제는 재료의 경화 속도 또는 특성을 수정하기 위해 첨가된다. 무기질 혼화재는 재활용 재료를 콘크리트 재료로 사용한다. 주목할 만한 재료에는 석탄 화력 발전소의 부산물인 플라이애시, 제강의 부산물인 미분쇄 고로 슬래그, 산업용 전기 아크로의 부산물인 실리카 흄이 있다.

포틀랜드 시멘트 콘크리트를 사용하는 구조물에는 일반적으로 철근이 포함되는데, 이는 콘크리트가 높은 압축 강도를 가지지만 낮은 인장 강도를 갖기 때문이다. 따라서 강철 철근과 같이 인장에 강한 재료로 보강된다.

콘크리트로 만든 모노레일 선로 (미국 시애틀)

7. 1. 콘크리트의 배합

콘크리트는 작업에 적합한 성질과 의도한 강도 및 내구성을 갖도록 각 재료의 비율을 신중하게 결정하여 배합한다. 배합은 크게 시방 배합과 현장 배합으로 나뉜다.

  • 시방 배합: 설계자가 제시하는 배합으로, 일반적으로 다음 순서를 따른다.

1. 시멘트, 골재 등 사용 재료의 품질 시험

2. 굵은 골재 최대 치수, 슬럼프, 공기량 결정

3. 구조물의 종류 및 용도를 고려한 물-시멘트비 결정

4. 단위수량, 단위시멘트량, 혼화재량 결정

5. 잔골재율은 콘크리트의 워커빌리티(workability)를 확보하는 범위 내에서 최소화

6. 잔골재량 및 굵은 골재량 결정[182]

  • 현장 배합: 현장 조건에 맞게 시방 배합을 수정한 것이다.


콘크리트 배합은 명목 배합(nominal mix), 표준 배합(standard mix), 설계 배합(design mix)으로 나뉜다. 명목 배합은 부피비로 시멘트:모래:골재를 나타내며, 시험 없이 콘크리트 특성을 빠르게 파악하는 방법이다. 영국 표준(British Standards) 등에서는 명목 배합 비율을 여러 등급으로 정의하며, 이는 28일 양생 강도를 나타낸다.[68] 설계 배합은 엔지니어가 현장 및 조건에 맞춰 재료 비율, 혼화제 등을 조정하여 콘크리트 배합을 설계하는 것이다.

콘크리트 재료는 시멘트, 골재, 물, 혼화재이며, 이들을 목표 강도, 내구성, 시공성 등에 따라 배합한다. 콘크리트 강도는 "물-시멘트 비"에 따라 결정되며, 물의 비율을 줄이면 강도가 높아진다.[176][177]

콘크리트 생산 장소에 따라 배치 플랜트(레디믹스트 콘크리트 공장)에서 생산되는 "레디믹스트 콘크리트"와 건설 현장에서 생산되는 "현장 배합 콘크리트"로 나뉜다. 일반적으로 레디믹스트 콘크리트가 사용되며, 트럭 믹서로 현장에 운반된다. 현장 배합 콘크리트는 소량 또는 대량의 콘크리트가 필요할 때 사용된다. 설계자는 시공자에게 콘크리트 재료의 혼합 비율을 지시하는데, 이를 시방(示方)이라 하고, 지시된 배합 비율을 시방 배합(示方配合)이라고 한다.

7. 2. 다지기

KCS 14 20 10 :2018 일반콘크리트 3.3.3 다지기에 따르면 내부 진동기 사용을 원칙으로 하고 있고, 얇은 벽과 같이 내부 진동기 사용이 곤란한 장소에는 거푸집 진동기를 사용해도 된다. 진동기 형식, 크기, 대수는 1회 다짐하는 콘크리트 전 용적을 충분히 다지는 데 적합하도록 부재 단면 두께, 면적, 1시간 당 최대 타설량, 굵은골재 최대치수, 배합, 잔골재율, 슬럼프를 고려해 선정한다.

콘크리트를 거푸집에 투입한 후 진동대, 거푸집 진동기, 삽입식 봉상 진동기 등에 의해 다지는 것을 '진동다지기'라고 한다.[185] 원심력을 이용하여 다지는 것을 '원심력 다지기'라고 한다. 말뚝, 폴(pole), 관 등의 중공 원통형 제품의 성형에 원심력 다지기가 사용된다. 원심력은 회전속도의 제곱에 비례하므로, 속도를 높이면 다지기의 효과는 증가한다.[185]

거푸집에 진동으로 다져 넣은 콘크리트에 기계적인 압력을 가하여 물을 짜내 치밀한 콘크리트로 만드는 것을 '가압 다지기'라고 한다. 가압한 그대로 고온 양생하는 압력 양생을 실시하면 재령 7일에 60MPa-65MPa의 고강도를 얻을 수 있다. 주로 슬래브, 세그멘트(segment), 널말뚝 같은 판 모양 제품에 사용되는 공법이다.[185]

진공처리로 다질 수도 있다. 위 방법들과 더불어 단순히 찔러서 다지거나, 거푸집을 두드려서 다질 수도 있다.

타설 직후에는 충분한 다짐 작업을 실시하여 미충전(공동), 기포, 벌집(잔카), 콜드 조인트 등이 발생하지 않도록 한다. 다짐 작업에서는 내부 진동기나 나무망치로 내측 및 외측에서 적절한 진동을 가하여 콘크리트를 유동화시키고, 타설 시에 미처 도달하지 못한 구석구석까지 흘러들어가도록 하면서 동시에 내부에 포함된 공기방울과 과도한 수분을 떠오르게 한다. 충분한 다짐을 위해 타설 시에는 40cm~50cm 정도의 두께로 층상으로 쌓아 올리도록 하며, 두꺼운 시공에서는 타설과 다짐을 여러 번 반복하게 된다.[178][179][177]

다짐이 부족하면 미충전 부분이 발생하고, 과도한 진동으로 재료 분리가 발생하기도 한다. 또한, 응결 후 표면에 다량의 기포 모양의 구멍이 생겨 강도와 미관을 손상시키게 된다.

7. 3. 양생

콘크리트는 성형 후 저온, 건조, 급격한 온도 변화, 하중, 충격 등에 영향을 받지 않도록 충분히 양생해야 한다. 탈형 이후에도 일정 기간 적절한 양생이 필요하다.[185] 양생은 콘크리트 제품의 종류, 제조법, 취급 방법 등을 고려해서 요구하는 품질을 얻을 수 있도록 적절한 양생을 실시해야 한다.

자주 쓰이는 방법은 습윤, 전기, 증기, 막 양생이다. 콘크리트의 성형 후 조기에 소요의 강도를 얻어 빨리 탈형하여 거푸집의 회전율을 높이고, 제품을 빨리 출하하여 사용할 수 있도록 실시하는 것이 촉진 양생이다. 촉진 양생에는 증기 양생, 오토클레이브 양생, 전기 양생이 있다.[186] 탈형이 급하지 않은 제품, 소형 제품, 여름철에 제조하는 제품에서는 촉진 양생이 아닌 습윤 양생을 실시한다. 습윤 양생은 살수, 습포, 수중 양생하는 방법이 있다. 기온이 낮은 경우는 동해를 방지하기 위해 보온이 필요하다. 내구성, 수밀성, 내충격성이 필요한 제품에는 증기 양생을 실시하더라도 습윤 양생을 하도록 규정하고 있다.[188]

양생기간(일)
일 평균기온보통 포틀랜드고로슬래그,조강 포틀랜드
15도 이상573
10-15도794
5-10도9125



섬프(ponding) 방식으로 물 양생 중인 콘크리트 슬래브


콘크리트는 최적의 강도와 내구성을 얻기 위해 양생 중 습윤 상태를 유지해야 한다.[75] 양생 중에는 수화반응이 일어나 수산화칼슘규산염(C-S-H)이 형성된다. 혼합물의 최종 강도의 90% 이상은 일반적으로 4주 이내에 도달하며, 나머지 10%는 수년 또는 수십 년에 걸쳐 달성된다.[76] 수십 년에 걸쳐 이산화탄소(CO2)를 흡수하여 콘크리트 내의 수산화칼슘이 탄산칼슘으로 전환되면 콘크리트의 강도가 더욱 높아지고 손상에 대한 내성이 향상된다. 그러나 이러한 탄산화 반응은 시멘트 공극 용액의 pH를 낮추어 철근을 부식시킬 수 있다.

처음 3일 동안 콘크리트의 수화 및 경화는 매우 중요하다. 양생 과정에서 콘크리트를 습윤 상태로 유지하면 초기 강도를 높일 수 있다. 양생 전에 응력을 최소화하면 균열을 최소화할 수 있다. 고조기 강도 콘크리트는 수축 및 균열을 증가시키는 시멘트의 사용량을 늘림으로써 수화 속도를 높이도록 설계되었다. 콘크리트의 강도는 최대 3년 동안 변화(증가)한다.[50]

콘크리트를 적절히 양생하면 강도가 증가하고 투수성이 낮아지며 표면이 조기에 건조되어 발생하는 균열을 방지할 수 있다. 시멘트의 발열 경화로 인한 동결 또는 과열을 방지하기 위해서도 주의해야 한다. 부적절한 양생은 박리, 강도 저하, 마모 저항 저하 및 균열을 유발할 수 있다. 양생 기간 동안 콘크리트는 이상적으로 제어된 온도와 습도를 유지해야 한다. 양생 중 완전한 수화를 보장하기 위해 콘크리트 슬래브에는 종종 콘크리트 표면에 보수성 필름을 형성하는 "양생제"를 분무한다.

전통적인 양생 방법에는 콘크리트 표면에 물을 분무하거나 물웅덩이를 만드는 것이 포함된다. 옆 그림은 이러한 방법 중 하나인 물웅덩이 만들기(굳는 콘크리트를 물에 담그고 플라스틱으로 덮어 탈수를 방지)를 보여준다. 기타 일반적인 양생 방법에는 신선한 콘크리트를 젖은 삼베와 플라스틱 시트로 덮는 것이 포함된다.

더 높은 강도의 용도에는 콘크리트에 가속 양생 기술을 적용할 수 있다. 일반적인 기술에는 부어놓은 콘크리트를 증기로 가열하는 것이 포함되는데, 이는 콘크리트를 습윤하게 유지하고 온도를 높여 수화 과정이 더 빠르고 더 철저하게 진행되도록 한다.

콘크리트의 응결이 적절하게 진행되도록 보호하는 기간을 양생 기간이라 한다. 일반적으로 살수 양생(散水養生)이 널리 행해지며, 표면 건조와 전체적인 열을 빼앗아 급속 굳음을 방지하는 것을 목적으로 한다. 마무리 후 3~5시간 정도부터 하루에 여러 차례, 수일간 수도 호스로 살수한다. 여름철에는 온도 상승이 심하기 때문에 표면에 물을 흘려보낼 정도로 많은 물을 사용하고, 거푸집에 살수하여 열을 낮추는 것도 좋다. 그러나 표면의 열을 급속히 빼앗으면 콘크리트 내부와의 온도 차이로 인해 온도 수축 균열(温度ひび割れ)이 발생하므로 주의가 필요하다. 오히려 보온 양생으로서 살수 또는 담수하는 경우가 많다.

젖은 매트로 표면을 덮는 습윤 양생(湿潤養生)을 하는 경우도 있다. 대규모 시공에서는 내부의 열을 발산하기 위한 냉각관을 사용하는 경우가 있으며, 한랭지에서의 시공에서는 영하로 내려가 내부의 물이 동결·팽창하는 것을 방지하기 위해 보온하는 경우도 있다.[177]

습윤 양생 기간으로서, 한국토목학회는 일반적인 콘크리트의 경우 5일, 조강 시멘트(早強セメント)의 경우 3일을 제시하고 있다.

8. 경화된 콘크리트의 성질

콘크리트는 비교적 높은 압축 강도를 가지지만, 인장 강도는 훨씬 낮다.[104] 따라서, 일반적으로 인장에 강한 재료(종종 강철)로 보강된다. 콘크리트의 탄성 계수는 낮은 응력 수준에서는 비교적 일정하지만, 매트릭스 균열이 발생함에 따라 높은 응력 수준에서는 감소하기 시작한다. 콘크리트는 매우 낮은 열팽창 계수를 가지며, 성숙함에 따라 수축한다. 수축과 인장으로 인해 모든 콘크리트 구조물은 어느 정도 균열이 발생한다. 장기간 하중을 받는 콘크리트는 크리프 현상이 발생하기 쉽다.

콘크리트의 성질이 용도에 맞는 사양에 부합하는지 확인하기 위해 시험을 수행할 수 있다.

재료의 강도는 구성 성분에 영향을 받는다. 콘크리트 강도 값은 일반적으로 표준 시험 절차에 따라 결정된 원통형 또는 정육면체 시험편의 하한 압축 강도로 지정된다.

콘크리트의 강도는 그 기능에 따라 결정된다. 매우 낮은 강도(14MPa)의 콘크리트는 콘크리트가 경량이어야 할 때 사용될 수 있다.[105] 경량 콘크리트는 종종 공기, 폼 또는 경량 골재를 첨가하여 얻으며, 강도가 감소하는 부작용이 있다. 대부분의 일반적인 용도에는 20MPa에서 32MPa 콘크리트가 종종 사용된다. 40MPa 콘크리트는 더 내구성이 있지만 비용이 더 많이 드는 옵션으로 쉽게 상업적으로 구할 수 있다. 더 높은 강도의 콘크리트는 종종 대규모 토목 프로젝트에 사용된다.[106] 40MPa 이상의 강도는 종종 특정 건축 요소에 사용된다. 예를 들어, 고층 콘크리트 건물의 하층 기둥에는 기둥의 크기를 작게 유지하기 위해 80MPa 이상의 콘크리트가 사용될 수 있다. 교량에는 필요한 경간 수를 줄이기 위해 고강도 콘크리트의 긴 보가 사용될 수 있다.[108][107] 때때로, 다른 구조적 필요성으로 인해 고강도 콘크리트가 필요할 수 있다. 구조물이 매우 강성이어야 하는 경우, 사용 하중을 지탱하는 데 필요한 것보다 훨씬 더 강한 매우 높은 강도의 콘크리트가 지정될 수 있다. 이러한 이유로 130MPa만큼 높은 강도가 상업적으로 사용되었다.[108]

8. 1. 탄성 계수

콘크리트의 탄성계수를 계산하는 방법은 경우에 따라 여러 가지가 있다. 초기 접선 탄성계수 Eci는 탄젠트 계수라고도 하며 콘크리트의 응력-변형도 곡선에서 원점을 지나는 접선을 그려서 탄성계수를 구하는 방법이다. 초기 접선 탄성계수는 크리프 변형률 계산에 사용된다.

구조기준 3.4.3에 의해 정의되는 콘크리트 할선 탄성계수 Ec는 콘크리트 단위체적 질량 mc의 값에 따라 계산식이 다르다. mc= 1450 - 2500kg/m3인 경우에는 다음 식으로 탄성계수가 정의된다.

:E_c = 0.077 m_c^{1.5} \sqrt[3]{f_{cu}}

보통 중량 콘크리트를 사용하는 경우는 mc = 2300kg/m3이며 이때는 다음 식을 쓴다.

:E_c = 8500 \sqrt[3]{f_{cu}} (MPa)

위 두 식에서, f_{cu} = f_{ck} + \Delta f로 정의하며, Δf는 f_{ck} \leq 40MPa이면 \Delta f = 4MPa, f_{ck} \geq 60MPa이면 \Delta f = 6MPa로 정한다. fck가 40-60MPa 사이라면 직선 보간하여 Δf를 구하게 된다. fck는 콘크리트의 설계기준 압축강도이다.[184]

8. 2. 파괴 계수

콘크리트에 당기는 힘인 인장력을 주었을 때 균열이 발생하는 때의 응력을 파괴계수 fr이라고 한다. 파괴계수는 다음 식으로 계산한다.[184]

:f_r = 0.63 \lambda \sqrt{f_{ck}}

  • λ: 경량콘크리트 계수
  • fck: 콘크리트의 설계기준 압축강도


경량콘크리트 계수 λ는 콘크리트 공시체의 쪼갬 시험을 통해 구한다. λ는 1보다 클 수 없다.

:\lambda = \frac{f_{sp}}{0.56 \sqrt{f_{ck}}} \leq 1.0

  • fsp: 콘크리트의 쪼갬 인장강도(할렬 인장강도)


만약 시험을 통해 쪼갬 인장강도 fsp를 구하지 않는 경우 다음의 값을 경량콘크리트계수 λ로 쓸 수 있다.

  • 보통 중량 콘크리트인 경우 1.0
  • 모래 경량콘크리트인 경우 0.85
  • 전경량 콘크리트인 경우 0.75


파괴계수 fr을 계산해보면, 콘크리트는 압축력보다 인장력에 취약하다는 것을 알 수 있다. 예를 들어 설계기준 압축강도 f_{ck} = 28MPa인 어떤 보통중량 콘크리트가 있다고 하자. 쪼갬 시험을 생략한다고 할 때 경량콘크리트 계수 λ = 1이다. 따라서 파괴계수 fr은

:f_r = 0.63 \sqrt{28} MPa = 3.33MPa

휘어지는 보에서 점선 기준 윗부분은 압축되고, 아랫부분은 늘어난다.(인장) 아랫 부분에 휨에 저항하는 철근이 들어간다.(주철근) 그밖에도 다른 목적의 여러 형태의 철근이 들어가지만 휨에 대해서는 그렇다.


이것은 설계기준 압축강도의 12%에 불과한 값이다. 콘크리트는 이처럼 인장력에 취약하기 때문에 휨을 받는 보(보가 휘어지면 일반적으로 보의 윗부분은 압축되고, 아랫부분은 인장된다) 등을 설계할 때 인장력을 받는 부위에 철근을 배근한다.

9. 굳지 않은 콘크리트의 성질

철근 사이사이로 굳지 않은 콘크리트를 넣는데, 워커빌리티가 좋지 않다면 작업이 힘들고 콘크리트 사이사이에 공극이 발생하여 불량의 원인이 된다


굳지 않은 콘크리트는 작업에 적합한 워커빌리티를 가져야 한다. 굳지 않은 콘크리트의 주요 성질은 다음과 같다.

  • 반죽질기(consistency) : 굳지 않은 콘크리트가 물의 양에 의해 되거나 질퍽한 정도로 유동성을 가리킨다.
  • 워커빌리티(workability) : 반죽질기에 따른 작업의 난이도와 재료의 분리에 대한 안정성을 의미한다.[183] 워커빌리티 증대를 위해서는 AE제나 감수제를 사용하거나, 단위수량을 크게 할 수 있다.
  • 성형성(plasticity) : 거푸집 등의 성형틀에 용이하게 다져 넣거나 재료 분리에 대한 안정성 등 콘크리트의 압축 및 인장강도와 관련있는 성질이다.
  • 피니셔빌리티(또는 마감성,finishability) : 잔골재, 굵은 골재, 반죽질기와 성형성에 따른 표면 마감처리 성능이다.


작업성(Workability)은 신선한(플라스틱 상태의) 콘크리트 믹스가 원하는 작업(타설, 펌핑, 퍼짐, 다짐, 진동)을 통해 형틀/거푸집을 적절히 채우는 능력을 말하며, 이때 콘크리트의 품질 저하 없이 이루어져야 한다. 작업성은 물 함량, 골재(모양과 크기 분포), 시멘트질 함량, 그리고 경화 정도(수화)에 따라 달라지며, 고성능 감수제와 같은 화학 혼화제를 첨가하여 변경할 수 있다. 물 함량을 높이거나 화학 혼화제를 첨가하면 콘크리트의 작업성이 향상된다. 물이 과도하면 블리딩(Bleeding)이 증가하거나 골재 분리(시멘트와 골재가 분리되기 시작하는 현상)가 발생하여 콘크리트 품질이 저하될 수 있다.[71][72]

작업성은 콘크리트 슬럼프 시험으로 측정할 수 있는데, 이는 ASTM C 143 또는 EN 12350-2 시험 표준에 따라 신선한 콘크리트 배치의 소성을 간단하게 측정하는 방법이다. 슬럼프는 일반적으로 "애브럼스 콘"에 신선한 콘크리트 배치의 시료를 채워 측정한다. 비교적 건조한 시료는 거의 처지지 않고, 25mm~50mm 정도 처진다. 비교적 습한 콘크리트 시료는 최대 203mm까지 처질 수 있다. 작업성은 유동 테이블 시험으로도 측정할 수 있다.

슬럼프는 물-시멘트 비율을 변경하지 않고 가소제 또는 고성능 감수제와 같은 화학 혼화제를 첨가하여 증가시킬 수 있다.[74] 특히 에어 엔트레이닝 혼화제와 같은 일부 다른 혼화제는 믹스의 슬럼프를 증가시킬 수 있다.

자기 충전 콘크리트와 같은 고유동 콘크리트는 다른 유동 측정 방법으로 시험한다.

10. 콘크리트의 종류

콘크리트는 사용되는 재료와 시공 방법에 따라 여러 종류로 나뉜다. 균일하고 고품질의 콘크리트를 만들기 위해서는 철저한 혼합이 중요하다. 별도의 페이스트 혼합은 시멘트와 물을 섞어 페이스트를 만든 후, 이것을 골재와 결합하는 방식인데, 이렇게 하면 콘크리트의 압축강도를 높일 수 있다.[69] 시멘트 페이스트 프리믹스에는 가속제, 지연제, 고성능 감수제, 안료, 실리카 흄 등의 혼화제를 넣을 수 있다. 이렇게 미리 혼합된 페이스트는 골재, 남은 배치수와 함께 기존 콘크리트 믹싱 장비에서 최종적으로 혼합된다.[70]

콘크리트는 크게 재료에 따른 분류와 시공에 따른 분류로 나눌 수 있다. 재료에 따라서는 경량 콘크리트, 섬유 보강 콘크리트 등으로, 시공 방법에 따라서는 매스 콘크리트, 프리스트레스트 콘크리트, 프리캐스트 콘크리트, 프리팩트 콘크리트 등으로 분류할 수 있다.

10. 1. 재료에 따른 분류

경량 콘크리트는 구조물의 자체 무게를 줄이기 위해 만들어지며, 주로 단열 및 방음재로 쓰인다.[181]

경량 콘크리트의 종류
종류설명
경량 골재 콘크리트일반 골재 대신 팽창 고로 슬래그, 퍼라이트, 팽창질석, 플라이애쉬, 석탄회, 팽창혈암, 팽창점토, 발포 폴리스틸렌 골재 등의 경량 골재를 사용하여 만든다. 흡수율이 높고 강도가 다소 떨어진다.
경량 기포 콘크리트발포제를 사용하여 콘크리트 속에 무수한 기포를 골고루 독립적으로 분산시켜 만든다. 대한민국에서는 KS F 2701에 ALC 구성 재료가 규정되어 있다. 알루미늄 분말 등 자체적으로 발수성이 강한 기포제를 혼입하여 만든다. 경량, 단열성, 가공성, 내화성이 좋지만, 강도가 약하고 흡수성이 높다.
무세골재 콘크리트잔골재를 넣지 않고 10 ~ 20 mm의 굵은 골재와 시멘트, 물만으로 만든다. 내부에 다량의 큰 공극이 있어 압축 강도는 떨어지나 단위 시멘트량이 절약되고 열적 성질, 수축률, 시공성이 우수하다.



섬유 보강 콘크리트는 보통 콘크리트의 인장 휨강도 및 충격 강도가 낮고 에너지 흡수 능력이 적은 결함을 개선하기 위해 섬유를 혼입하여 만든다.[181]

섬유 보강 콘크리트의 종류
종류설명
강섬유 보강 콘크리트(SFRC)콘크리트에 길이 20 ~ 40 mm, 단면적 0.06 ~ 0.3 mm2 정도 크기의 탄소강, 스테인리스강으로 만든 강섬유를 혼합하여 균열 발생을 억제하거나 분산시킨다.
유리섬유 보강 콘크리트(GRC, GFRC)시멘트 매트릭스에 GF 단섬유를 혼입하여 인장, 충격 강도를 증대시킨다. 고강도이기 때문에 경량화가 가능하다. 시멘트 모르타르 또는 시멘트 페이스트에 보강재로 내알카리성 유리섬유를 넣어 만들며, 패널은 마감을 겸한 반영구적 거푸집으로도 사용될 수 있다.
탄소섬유 보강 콘크리트(CFRC)석유화학 제품인 아크리로니트릴에서 얻어지는 탄소섬유를 혼입하여 다른 혼입 재료에 비해 화학적으로 안전하고 고강성을 가진다. 단가가 비싸다.
아라미드 섬유 보강 콘크리트(AFRC)나일론과 같은 아라미드 결합을 갖는 합성섬유를 보강하여 시멘트의 약 1000배 정도의 인장 강도를 가지는 아라미드의 기계적 특성을 이용하여 만든다. 고강도, 내열성, 내화학성을 가진다.
비닐론 섬유 보강 시멘트 복합체(VFRC)원료 수지인 비닐론으로 보강한 콘크리트로 휨강도, 경량 모르타르 보강 등의 특성을 가진다.
폴리플로필렌 섬유 보강 콘크리트(PFRC)폴리플로필렌 섬유로 보강한 콘크리트로 인장 강도가 크고 고융점, 화학적 저항성이 크다.
천연섬유 보강 콘크리트(NFRC)석면을 제외한 식물 섬유를 사용하여 낮은 가격으로 전통적으로 이용하는 보강 콘크리트이다. 야자, 사탕수수, 대나무, 종려나무 및 황마, 사이잘마 등의 섬유가 많이 쓰인다.


10. 2. 시공에 따른 분류

매스 콘크리트(mass concrete영어)는 부재 혹은 구조물의 치수가 커서 시멘트 수화열에 의한 온도 상승과 그에 따른 균열을 고려하여 설계·시공해야 하는 콘크리트다.[125] 시공 시 수화열이 많이 발생하므로 콘크리트 내에 냉각수를 흘려보내는 관로를 만들어 온도를 낮추는 관로식 냉각(Pipe Cooling), 시공 전에 재료를 미리 냉각시켜두는 선행냉각(pre cooling)이 있다.

프리스트레스트 콘크리트(prestressed concrete영어)는 외력에 의하여 일어나는 응력을 소정의 한도까지 상쇄할 수 있도록 인위적으로 그 응력의 분포와 크기를 정하여 콘크리트 타설 전 강선을 사용하여 미리 내력을 준 콘크리트를 말하며, PS 콘크리트 또는 PSC라고 약칭하기도 한다.

포스트텐셔닝(post tensioning영어)은 콘크리트 경화 후 사전에 매설한 쉬스관을 통하여 PS 강재(강선)에 인장력을 주는 것이다.

프리캐스트 콘크리트 타설현장


프리캐스트 콘크리트(precast concrete영어)는 현장타설 콘크리트에 대립하는 것으로, 제작공장 또는 제작장에서 생산된 일정한 형태의 콘크리트 부재를 말하며 PC 콘크리트라고 약칭하기도 한다.

프리팩트 콘크리트(prepacked concrete영어)는 미리 거푸집 속에 특정한 입도를 가지는 굵은 골재를 채워 넣고 그 간극에 모르타르를 주입하여 만든 콘크리트이다. 감수제, 플라이애쉬 등의 혼화재료가 들어간다.

11. 콘크리트 테스트

굳지 않은 콘크리트의 워커빌리티를 알기 위한 시험 방법으로는 슬럼프 시험[189], 구(ball) 관입 시험[194], 리몰딩 시험, 비비 시험(Veebee test)[190][191], 슬럼프 플로우 테스트(또는 흐름 시험)[193], 블리딩 시험[192]이 있다.

콘크리트 공사에서 중요한 시험에는 압축 강도 시험, 슬럼프 시험 등이 있으며, 현장 관리 시험 중에서는 이 두 시험을 반드시 시행해야 한다.

공사 개시 전, 중, 후에 실시하는 시험은 다음과 같다.

구분시험 종류
전슬럼프 시험, 압축 강도 시험, 체분석 시험
중슬럼프 시험, 압축 강도 시험, 공기량 시험
후비파괴 시험, 압축 강도 시험, 구조물 재하 시험



비파괴 시험에는 슈미트 해머법, 방사선 검사, 초음파 검사 등이 있다. 레미콘 인수자는 레미콘 사용 시 슬럼프, 압축 강도, 공기량, 염화물 함유량 시험 등을 시행한다. 염화물 함유량 시험에는 소염은 적정법, 흡광광도법, 전위차 적정법이 있다.

공사 규모에 따라 필요한 경우 수입 검사로서 요구 품질의 적합성을 확인하기 위해 슬럼프 시험, 공기량 시험, 염화물량 시험, 강도 시험용 시험체를 채취한다. 소규모 공사에서는 이러한 수입 검사를 생략하고 JIS 적합성 확인만 하기도 한다.

타설되는 콘크리트의 물-시멘트비에 따른 강도 저하 위험을 줄이기 위해 물의 양을 구체적인 수치로 확인하는 시험 방법도 있다. 그러나 현재 표준화된 시험 방법은 없고, 전자레인지법, RI법, 에어미터법 등 다양한 방법이 제안되고 있으며 표준화를 모색 중이다.

비파괴 검사에는 육안, 사진, 비디오 촬영을 통한 외관 검사와 초음파, X선, 적외선 등을 이용한 내부 검사가 있다.

12. 굳지 않은 콘크리트의 결함

블리딩은 재료 분리 현상의 일종으로, 콘크리트의 강도, 수밀성, 내구성을 저하시킨다.[1] 블리딩을 방지하기 위해서는 다음과 같은 방법을 사용한다.[1]


  • 분말도가 큰 시멘트를 사용한다.
  • 잔골재율을 크게 한다.
  • AE제를 사용한다.
  • 단위수량을 감소시킨다.

13. 콘크리트의 보수

콘크리트가 떨어져 나가면서 안에 있던 철근이 물과 접촉하여 녹이 슨 모습.


콘크리트에 균열이 심해지면 빗물이 구조물 안의 철근과 만나면서 철근의 부식을 일으키기 때문에 이를 방지하기 위해 보수해야 한다.[195] 보수 공법에는 다음의 것들이 있다.

14. 기타

모르타르는 굵은 골재를 사용하지 않은 콘크리트이며, 골재를 사용하지 않은 것은 시멘트 페이스트라고 한다. 드라이 몰탈(Dry Mortar영어)은 공사 현장에서 물을 사용하여 간편하게 여건에 맞는 콘크리트를 만들 수 있도록 시멘트와 잔골재(모래)와 혼화재를 미리 배합한 제품이다. 한일시멘트는 드라이 몰탈을 개발하여 1991년 국내에서 최초로 드라이 몰탈 시장을 레미탈이라는 상품으로 개척하였다.[196]

참조

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