조경기능사 필기대비 - 23. 조경시공, 시멘트공사

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조경기능사 자격증 필기시험 대비

기초공사 - 시멘트 공사

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용어 정리

Cement Paste - 시멘트 페이스트, 시멘트 풀,  시멘트와 물을 혼합한 것

모르타르 :  시멘트와 모래를 물로 비벼 혼합한 것

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콘크리트 시공단계는?

제조 - 운반 - 부어 넣기 - 다짐 - 표면 마무리 - 양생

 

 

콘크리트 구성 재료와 특징

시멘트, 골재(자갈, 모래), 물 그리고 필요에 따라 혼화재료가 있다. 각종 시설물의 기초나 소규모 구조물 그리고 포장 등에 많이 쓰이고 있다. 콘크리트가 굳어지는 것은 시멘트와 물과의 화학반응

 

 

콘크리트 작업에 영향을 미치는 요소는?

물, 시멘트 비, 골재의 입도, 시멘트의 량

 

 

콘크리트의 용적 구성은?

골재 : 시멘트 풀 : 공기  = 70% : 25% : 5%

 

콘크리트 용적비

 

콘크리트의 장점

㉠ 압축강도가 큼(인장강도에 비해 10배 강하다.)

㉡ 내화성, 내수성, 내구성이 크다.

㉢ 재료의 획득과 운반이 용이하다

㉣ 철근과의 부착력이 크며 임의 형상대로 구조물을 만든다.

㉤ 시공이 유리하고 유지비가 적게 든다

 

콘크리트의 단점

㉠ 중량이 크다.

㉡ 인장강도가 작다(인장강도를 보강해주려고 철근이 배근된다).

㉢ 수축에 의한 균열이 발생된다.

㉣ 재시공이 어렵다,

㉤ 품질유지 및 시공관리가 어렵다.

 

 

시멘트(cement)

㉠ 수경성 재료로 콘크리트 속에서 접착제 역할을 한다.

㉡ 콘크리트 제작은 일반적으로 보통 포틀랜드시멘트를 사용한다.

 

골재(자갈, 모래)

㉠ 시멘트와 물에 의하여 일체로 굳혀지는 불활성의 재료로 콘크리트의 강도와 내구성에 영향을 주는 요소

㉡ 잔골재 : 10mm체를 모두 통과하며, 일반적인 모래를 말한다.

㉢ 굵은 골재 : No. 4체에 거의 다 남으며, 일반적인 자갈을 말한다.

 

 

물(water)

㉠ 콘크리트는 물과 시멘트의 화학반응으로 경화하며, 수분이 있는 동안은 장기간에 걸쳐 강도가 증가한다.

㉡ 강도 증가 기간 동안 물의 질은 콘크리트의 강도나 내구력에 매우 큰 영향을 미친다.

㉢ 물은 주로 수돗물이나 오염되지 않은 물을 사용한다.

㉣바닷물은 철근을 부식시키므로 좋지 않다

㉲ 물에 기름, 산, 알칼리, 당분, 염분 등의 유기물이 포함되면 응결, 경화를 방해하고 강도가 저하되고, 내구력을 감소시킨다.

 

 

혼화재료(혼화재, 혼화제)

기본재료 이외에 필요에 따라 넣는 제4요소로 콘크리트 성질이 개선되고 공사비 절약을 목적으로 사용한다.

 

 

혼화재(소재로 보면 된다) - 사용량이 비교적 많아 자체 용적이 콘크리트 성분을 혼화 하여 콘크리트의 성질을 개량하기 위한 것으로 천연 시멘트, 슬래그. 포졸란류. 암석 분말 등이 있다.

 

플라이에쉬(Fly ash) - 포졸란의 일종으로 미분탄 연소 보일러의 폐가스에서 채집, 워커빌리티가 좋아짐

 

포졸란(Pozzolan) - 그 자체의 수경성은 거의 없으나 물의 존재하에서 수산화칼슘과 상온에 서서히 반응하여 불용성의 화합물을 만들어 경화하는 미분말 상의 실리카 질 재료로 사용했을 때 인장강도가 커짐

 

슬래그(slag) - 금속이나 광석의 불순물을 처리하는 제련, 용접, 다른 금속가공과정 및 연소과정에서 생기는 부산물로 광물찌꺼기, 광재라고 한다.

 

 

혼화제의 종류(약품으로 보면 된다) - 사용량이 적고 배합 계산에서 용적을 무시하는 것으로 AE제(공기 연행제), 분산제(감 수제), 응결 촉진제, 방수제, 발포제 등이 있다.

 

AE제(공기 연행제) - 콘크리트의 동결 응해 작용에 대한 저항을 증가시길 목적으로 사용되는 혼화제로 독립 기포(미세한 기포)를 형성하여 콘크리트의 유동성을 양호하게 하고 재료의 분리를 막는다. 방수성과 화학작용에 대한 저항성이 커지며, 강도가 저하되고 철근과의 부착이 떨어짐

 

분산제(감수제) - 시멘트 입자가 분산하여 유동성이 많아지고 골재 분리가 적으며 강도, 수밀성, 내구성이 증가해 워커빌리티가 증대된다.

 

응결경화 촉진제 - 초기 강도가 증가하며 한중콘크리트에 사용하고, 대표적으로 염화칼슘을 사용한다.

 

지연제 - 수화반응을 지연시켜 응결 시간을 늦추며, 뜨거운 여름철, 장시간 시공 시, 운반시간이 길 때 사용

 

방수제 - 수밀성(물의 투수성이나 흡수성이 매우 적은 것을 말함)을 증진시킬 목적으로 사용

 

급결제 - 조기강도의 발생 촉진을 위하여 넣는 것

 

 

골재의 공극률(간극률)이란

골재의 단위용적 중 공간의 비율을 백분율로 표시한 것으로 암석의 전체 부피에 대한 공극(空隙, 비어있는 공간)의 비율

 

 

표면 건조 포화상태

골재의 표면에는 수분이 없으나 내부의 공극은 수분으로 가득 차서 콘크리트 반죽 시에 투입되는 물의 량이 골재에 의해 증감되지 않는 이상적인 골재의 상태.(공극에 물이 차서 반죽 시 물을 많이 안 넣는다)

 

 

워커빌리티(Workability, 경연성, 시공성)란?

거푸집 내에 콘크리트를 칠 때의 시공 난이도를 말하며 콘크리트를 칠 때 적당한 유동성과 점성이 있어 시공 부분에 잘 채워지면서도 재료의 분리를 일으키지 않아 좋은 콘크리트가 만들어지는 상태의 것을 워커빌리티가 좋다고 한다.

 

반죽질기의 정도에 따라 비비기, 운반, 타설, 다지기, 마무리 등의 시공이 쉽고 어려운 정도와 재료분리의 다소 정도를 나타내는 굳지 않은 콘크리트의 성질

 

 

워커빌리티에 영향을 주는 요소는?

시멘트의 종류,

분말도,

사용량

 

시멘트의 양이 많아지면 워커빌리티가 좋아짐

미세한 입자가 워커빌리티를 개선한다.

재료의 분리에 저항하는 정도를 나타내는 용어로 표시법은 슬럼프 값으로 나타낸다.

 

 

워커빌리티가 좋지 않을 때 나타나는 현상은?

분리, 침하, 블리딩, 레이턴스

- 분리 : 시공연도가 좋지 않았을 때 재료가 분리되는 현상

- 침하(沈下) : 건물이나 자연물이 내려앉거나 꺼져 내려가는 현상

- 블리딩(Bleedmg) : 콘크리트를 친 후 각 재료가 가라앉고 불순물이 섞인 물이 위로 떠오르는 현상

- 레이턴스(Laitance) : 블리딩과 같이 떠오른 미립 물이 콘크리트 표면에 엷은 회색으로 집전되는 현상

 

 

위커빌리티 측정법 종류는?

구관입 시험,

다짐계수 시험,

비비(Vee-Bee) 시험 등

 

 

피니셔 빌리티(Finishability, 마무리 성)

콘크리트 표면을 마무리할 때의 난이도를 나타내는 말로, 굵은 골재의 최대 치수, 잔골재율, 잔골재의 입도, 반죽의 질기 등에 의해 마무리하기 쉬운 정도를 나타내는 콘크리트의 성질

 

 

성형성(plasticity)

거푸집에 쉽게 다져 넣을 수 있고 거푸집을 제거하면 천천히 형상이 변하기는 하지만 허물어지거나 재료가 분리하는 일이 없는 굳지 않은 콘크리트 성질

 

 

슬럼프 시험(Slump test)

㉠ 위커빌리티(시공성)를 측정하기 위한 수단으로 반죽의 질기를 측정

㉡ 슬럼프 수치가 높을수록 나쁘며, 단위는 cm 사용

㉢ 콘크리트 작업의 난이도를 측정

 

 

슬럼프 허용 최댓값(진동기 사용)

콘크리트	구조물	슬럼프 최대값(cm)
무근 콘크리트	보통	2.5~8cm
무근 콘크리트	수밀 콘크리트 작업	8cm 이하
철근 콘크리트	단면이 큰 경우	5-12cm
철근 콘크리크	수밀 콘크리트	8cm 이하

 

 

콘크리트의 강도

콘크리트의 재령 28일, 압축 강도를 말하며 설계기준 강도

무근 콘크리트의 경우 150kg/cm2 이상

철근 콘크리트의 경우 210kg/cm2 이상

콘크리트	재령 28일기준  강도
무근 콘크리트	150kg/cm2 이상
철근 콘크리크	210kg/cm2 이상

 

 

중량 배합법

- 콘크리트 1㎥ 제작에 필요한 각 재료를 무게(kg)로 표시하는 방법

- 공장 생산이나 대규모 공사에 많이 사용한다.

 

 

용적 배합법

- 중량 배합보다 정확하지 못하나 시공이 간편하여 많이 쓰인다.

- 콘크리트 1㎥ 제작에 필요한 시멘트, 모래, 자갈을 부피로 계량하여

종류	재료	배합비(부피)
무근 콘크리트	시멘트, 모래, 자갈	1 : 3 : 6
철근 콘크리크	시멘트, 모래, 자갈	1 : 2 : 4

시멘트, 모래, 자갈 = 1 : 2 : 4 (철근콘크리트),

시멘트, 모래, 자갈 = 1 : 3 : 6 (무근 콘크리트), 철근이 없기에 자갈량이 많다.

 

콘크리트 용적비

 

 

부배합(Rich mix) 법

콘크리트 만들 때 시멘트를 표준량보다 많이 넣는 배합

 

 

물과 시멘트 중량비(water Cement Ratio, W/C)란?

시멘트 풀의 농도

콘크리트 배합에서 시멘트에 대한 물의 중량 비율

콘크리트의 강도와 내구성, 수밀성을 좌우하는 가장 중요한 요소

일반적인 물/시멘트 비는 40~70%이다.

 

 

손 비비기(삽 비비기)

소규모 공사에 많이 사용하며, 설비가 간단하고 이동이 용이하지만 비빔이 부정확하고 작업 량이 적으므로

강도, 정밀도, 경제성에서 기계 비빔과 차이가 있다.

조경공사에서 각종 소형 시설물의 콘크리트 기초 등 소규모 공사에 사용.

 

기계 비비기

혼합기(MⅨer)에 의한 비비기로 대규모 공사에 많이 사용하며

콘크리트 재료를 1회분씩 하는 배치 믹서(batch mxer)를 사용하며,

1회의 비빔 양을 1배치(batch)라고 한다

 

 

배치플랜트

계량과 비빔이 정확하므로 강도에 편차가 적은 양질의 콘크리트 확보가 용이하다.

 

 

가까운 거리 - 운반

일륜차, 이륜차(리어카)를 이용

 

 

공사 규모가 클 때

슈트(Shoot : 높은 곳에서 낮은 곳으로 내려가게 만든 관 모양의 구조물),

벨트 컨베이어(Belt Conveyor),

콘크리트 펌프(Concrete Pump) 이용

레미콘(Remicon : Ready Mixed Concrete의 약칭)

혼합차(MlⅩ Truck)를 사용하여 현장에 공급하므로 공사규모에 구애받지 않고 이용할 수 있으나,

운반시간이 1시간을 넘으면 재료의 분리가 생기고 슬럼프가 변화하여 사용 후 균열이 생길 수 있다.

 

 

콘크리트 치기 준비과정

먼저 거푸집 내부를 청소한 후 거푸집의 상태가 견고한지 확인해야 하며,

거푸집 내의 배근과 배관상태에 대해 검사한다.

거푸집 안쪽 면에는 물을 바르거나 박리제인 기름(폐유 등)을 바른다.

 

 

비비기에서 치기까지 시간

고은 건조 때에는 - 1시간 내에

저온 건조 때에는 - 2시간 이내에 모든 작업을 끝낸다.

 

 

콘크리트 다지기

철근 및 매설물 등의 주위나 거푸집 구석구석까지 콘크리트를 충전하고

콘크리트 중의 공극을 없애 전체적으로 밀실한 콘크리트 만드는 것

중요하지 않은 곳에서는 다짐대를 이용한 손 다짐(봉 다짐)

중요한 공사는 진동기를 이용해 충격을 주어 치밀하게 다져지는 방법

진동 시간이 길어지면 재료의 분리가 생길 수 있다

 

 

양생(보양, Curing)

콘크리트를 치고 다짐한 후 일정기간 동안 온도, 하중, 충격, 파손 등에 있어 유해한 영향을 받지 않도록 충분히 보호, 관리하면서 응결(Setting)과 경화(ardening)가 완전히 이루어지도록 보호하는 것

 

 

좋은 양생을 위한 요소는?

적당한 수분 공급 : 살수 또는 침수 ->  강도 증진

적당한 온도 유지 : 양생온도 15~30℃ 보통은 20℃ 전후가 적당

절대 안정 상태 유지 : 여름 3~5일, 겨울 5~7일 정도는 엄중히 감시

진동, 충격방지 : 성형된 콘크리트에는 진동, 충격을 피한다. 

 

 

콘크리트 양생시 주요 요소는?

수분, 온도

 

 

습윤 양생

콘크리트 표면을 해치지 않고 작업이 가능할 수 있을 정도로 경화하면 콘크리트 노출면을 가마니, 마대 등으로 덮고 자주 물을 뿌려 습윤 상태를 유지하는 것

 

- 보통 포틀랜드시멘트

  최소 5일 이상(토목 시방서) 습윤 상태로 유지(건축 시방서 : 7일 이상)

 

- 조강 포틀랜드시멘트

  최소 3일 이상(토목 시방서) 습윤 상태로 유지(건축 시방서 : 5일 이상)

 

 

피막 양생

표면에 반수 막이 생기는 피막 보양제(아스팔트 유제, 비닐 유제)를 뿌려 수분 증발 방지

넓은 지역, 물 주기 곤란한 경우에 이용

 

 

증기 양생

단 시일 내 소요강도를 내기 위해 고온 또는 고압증기로 양생 시키는 방법

추운 곳의 시공 시 유리

 

전기 양생

콘크리트에 저압 교류를 통하게 하여 생기는 열로 양생

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거푸집 시공상 주의사항은?

형상과 치수가 정확하고 처짐, 배부름, 뒤틀림 등의 변형이 생기지 않게 할 것

조립이나 제거 시 파손, 손상되지 않게 할 것

소요 자재가 절약되고 반복 사용이 기능할 것

 

증기 보양이란?

거푸집을 빨리 제거하고 단시일에 소요강도를 내기 위해 고온, 증기로 보양하는 것

한중콘크리트에 유리한 보양법

 

 

거푸집 부속재료는?

긴결재(form tie) - 콘크리트의 측압에 거푸집널이 벌어지거나 우그러들지 않도록 서로 연결 고정하는 것으로 철선, 볼트 등이 있다.

 

거푸집 격리재 -  거푸집 상호 간의 간격 유지를 위한 것

 

거푸집 긴장재 - 콘크리트를 부었을 때 거푸집이 벌어지거나 우그러들지 않게 연결 고정하는 것

 

거푸집 간격재 - 철근과 거푸집 간격 유지를 위한 것

 

박리재 - 콘크리트와 거푸집의 박리를 용이하게 하는 것(석유, 중유, 파라핀, 합성수지 등)

 

 

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