9-5 시멘트 콘크리트 포장 품질향상 방안

 

건설계획처-1545

 

(2008. 6. 5)

 

 

 

Ⅰ

목 적

 

시멘트 콘크리트 포장의 생산, 포설, 시공 및 양생 등 시공단계별 운영실태에 대한 품질관리 기준을 수립하여 포장 내구성 향상 및 도로 내구연한 증대

 

 

Ⅱ

현 품질관리실태

 

▣ 재료관리 미흡

벌크시멘트 온도관리 미흡, 혼화제 선정시 적정 공기량 성능 확인 소홀

잔골재 조립율, 함수비, 점토 및 미립분 함유량 시방기준 초과

굵은골재 마모율, 실적율, 흡수율, 알칼리-골재 반응 관리시험 소홀

 

 

 

▣ 배합 및 생산관리 미흡

적정 공기량 미확보로 인한 동결융해 저항성 미확보

B/P 운영 개선사항 및 콘크리트 생산시 믹서성능시험 결과 적용 소홀

골재최대치수 25mm 사용에 따른 실적율 미고려 배합

- 골재치수가 작아짐에 따라 실적율 감소 및 비표면적 증가로 잔골재 및 단위 시멘트량 증가

- 골재입형, 편평세장율 함유량에 따른 실적율 고려하지 않고 배합

 

 

 

▣ 포장장비 특성 파악 미흡

과도한 다짐으로 인해 노면에 과다 몰탈 발생 및 준공 후 스케일링 발생

바이브레이터 위치, 간격 및 진동수(Vib/min)와 장비 운행속도 관리 미흡

포장 세로줄눈부 타이바 자국 노출로 세로줄눈 부위 조기파손 초래

 

 

 

▣ 포장 시공관리 소홀

포장 인력포설 부분 최소화 시공 미강구

- 신, 구 포장 연결부 인력포설시 가수로 내구성 저하

수축줄눈 적정 커팅 깊이와 폭 및 모따기 기준 미준수

포장 측면 커팅부 실런트 미처리로 이물질 유입

실런트 주입과다로 콘크리트 팽창시 상부로 노출

 

 

 

▣ 양생관리 소홀

교통 조기개방(중차량 통행)으로 인한 내구성 저하 ⇒ 균열발생 등

콘크리트 포장 습윤양생기간 등 전체적인 양생관리 소홀

양생중 간판 설치 및 양생재 품질 확인 소홀

 

 

Ⅲ

품질관리 향상방안

 

▣ 재료 품질기준 준수

배합시 시멘트 공급 온도 40℃ 이하 유지, 분말도 2,800～3,200㎠/g 관리

포장용 잔골재 조립율 2.5～3.1 권장, 함수비 3% 이하 관리

- 조립율이 작은 경우 재료분리 가능성 증가

- 비표면적 증가로 인한 시멘트량 증가로 건조수축에 불리

굵은골재 흡수율 2% 초과시 관리 주의, 3% 초과시 사용금지 조치

굵은골재 및 부순모래의 알칼리-골재 반응성 여부 확인

굵은골재의 편평세장석 비율 자체기준(25% 이하) 선정 후 관리 필요

- 편평세장석 비율이 높은 경우 상부 몰탈 과다 현상 발생

부순모래 사용시 주의사항

- 공기량 감소 주의(AE제 증가 필요), 흡습성 부순모래 주의(함수비 관리 철저)

 

▣ 콘크리트 배합 및 생산관리

포장 콘크리트 배합 기준

- 슬럼프 : 4cm 이하, 공기량 : 6%, W/C비 : 45% 이하

현장 도착 포장용 콘크리트의 공기량 : 6±1.5%

- 운반시 소요되는 시간 및 바이브레이션으로 인한 공기량 1～2% 감소 고려

포장 콘크리트 배합설계시 동일 시멘트량일 경우 골재최대치수 32mm가 25mm보다 실적율이 높아 내구성 및 수밀성에 유리

배치플랜트 시설 개선

- 이축 믹서 : 30회(회전수/분당), 교반날개(Tip), 라이너 주기적 점검․교체

믹서성능시험 결과에 따라 혼합시간 결정(순수믹싱타임 : 60초 이상)

계량장치 정기적 검교정(공인기관 의뢰 1회/반기)

 

 

▣ 포장장비 특성 파악

과도한 다짐과 슬럼프 등으로 인한 콘크리트 노면 과다 몰탈 발생 방지

- 바이브레이터 진동수 : 11,000～20,000Vib/min → 7,000～9,000Vib/min

- 운행속도 : 1m/min 이하

- 진동기의 위치가 몰드와 근접시 몰탈과다 발생 : 최소 7cm 이격

- 진동기 위치 포장 마무리면에서 5～10cm이내에 위치, 진동다짐간격 : 40cm

- 운전중 장비 정지시 반드시 바이브레이터 정지

 

 

 

 

타이바 자동 삽입기 관리 철저

- 타이바 삽입 후 포장표면 자국 발생시 포장중단 후 원인 확인 후 시공

 

 

 

 

 

 

소음저감 및 주행성 향상을 위한 종방향 타이닝 시공 권장

- 기준 : 깊이 3～6mm, 간격 20mm

- 타이닝 폭(2～3mm)이 적을수록 주행성 향상 및 소음저감

 

 

 

다웰바 자동삽입 포장장비 SP1200 + DBI(다웰바 삽입기) 권장

- 공정 축소로 시공성 향상 (단, 적정 슬럼프 관리 필요 : 3～4cm)

- 블리딩, 스폴링 등 포장 하자 최소화

- 다웰바 어셈블리 제작 및 설치 비용 감소(약 10백만원/km, 설계가 기준)

 

※ 시공순서

 

 

 

 

▣ 포장 시공관리 준수

포장 인력포설 부분 최소화 방안 강구

- 시공조인트 구간 접속부위는 기존포장에 접속시켜 기계포설

- 시공순서 : 기존 포장접속부 정리→기존포장 장비 접속→포장장비 미다짐

구간 인력다짐(가수금지)→ 포장 진행

골재 생산시 나무토막, 흙, 풍화암 등으로 인한 포장면 pop-out 발생

- 원인 : 모래 반입시 진흙덩어리 혼입, 이물질 혼입

커팅부위 확인 및 외측부 이물질 침투방지를 위해 실런트(실리콘) 처리

1, 2차 커팅시기 및 커팅폭(6mm), 깊이 준수(75mm), 줄눈부 모따기(2mm) 시행

가로수축줄눈 커팅 부위 유도균열 관리 확인, 유도균열 미발생시 재커팅 실시하여 균열유도 후 실링 처리

- 신축지간 길이에 따라 실링의 함몰 및 블로우 업(blow-up) 발생

실런트의 시공높이는 슬래브 표면보다 3mm 정도 낮게 충진하여 콘크리트 팽창시 상부로 밀려나오는 것 방지

금일 포장 완료지점 시공은 조인트 부위를 2～3m 정도 통과 후 다음 시공부위 콘크리트 제거

※ 포장 신․구 접속부 기계포설

 

 

 

▣ 양생 및 교통관리 준수

표면마무리 종료 후 교통 개방 시까지 건조, 온도변화, 하중, 충격 등의 나쁜 영향을 받지 않도록 보호

습윤양생기간

 

일평균 기온	보통 포틀랜드 시멘트	비고
15℃ 이상	5일
10℃ 이상	7일
5℃ 이상	9일

 

※ 노출바닥판의 경우 14일

교통개방시기 : 28일 양생후(휨강도 4.5MPa)

- 주입줄눈재 양생기간 준수, 교통개방 후 중차량 출입 통제

양생기간 중 차량, 사람, 동물 등 통행에 의한 피해를 막기 위해 안내표지판 및 방책시설 설치 ⇒【붙임 2】참조

양생제 반입시 KSF2406(보수능력) 및 KSF2540(건조시간, 컨시스턴시) 시험방법에 따라 품질 적정성 확인 후 사용

- 현장에서 간편시험방법 병행 활용 ⇒【붙임 3】참조

대기온도, 콘크리트 온도, 습도, 바람 등의 영향에 따라 균열이 발생할 수 있으므로 증발량 0.75kg/m2/hr 이상시 초기습윤양생(비닐덮기 등) 대책 강구

 

▣ 고속도로 본선 포장 평탄성(PrI)기준 준수

콘크리트 포장 : 10cm/km 이하로 관리 요망(고속도로전문시방서 반영 예정)

아스팔트 포장 : 10cm/km 이하

콘크리트 포장 신․구 접속부 또는 포장면 돌출부(excessive height)는 다이아몬드 절삭기로 면갈이 후 표면강화제 도포

- 표면강화제는 무기질 또는 반무기질 실리게이트 계통이 우수

 

 

 

Ⅳ	향 후 추 진 계 획

 

▣ 슈미트해머 사용하여 커팅시 적정 압축강도 도출 [‘08. 8]

▣ 교량 뒷채움 구간 문제점 근원적 해결방안 강구 [‘08. 11]

접속 슬래브 길이 연장, 재료변경 등 평탄성 향상방안

교량 접속슬래브 데크피니셔(비드웰 장비) 사용에 대한 시험시공 및 품질기준 수립

▣ 중앙분리대 기초 콘크리트 시공방법 개선 [‘08. 11]

인력타설에서 기계타설로 변경

 

 

 

【붙임 1】시멘트 콘크리트 포장 시공 흐름도

【붙임 2】포장 양생기간 중 표지판 설치도

【붙임 3】콘크리트 양생제 관리 요령

【붙임 4】증발량 산정식(ACI 기준)

 

【붙임 1】시멘트 콘크리트 포장 시공 흐름도

 

 

【붙임 2】포장 양생기간 중 표지판 설치도

▣ 표지판 설치도

경비원 2명을 고정 배치한다.

교통개방은 28일 양생후 또는 휨강도 4.5Mpa이상 및 주입줄눈재의 양생이 완료된 후를 원칙으로 하고, 부득이한 경우는 사업단 승인을 득한 후 실시한다.

교통개방 후에도 가능한 중(重)차량을 통행시켜서는 안된다.

양생기간중 차량, 사람, 동물 등의 통행에 의한 피해를 막기 위해 다음과 같이 표지판 및 방책시설을 설치한다.

 

▣ 표지판 사양도

① 본선용

② 포장시․종점측용 양생중 표지판

재질 : 알루미늄 또는 목재

 

③ 포장시․종점측용 통행금지 바리케이트

재질 : 알루미늄 또는 목재

 

【붙임 4】증발량 산정식(ACI 기준)