: 콘크리트의 측압
1. 정의
굳지 않은 콘크리트 타설 시 콘크리트의 중량 및 유동성으로 인해 거푸집 측면에 작용하는 수평 방향의 압력
일반적으로 타설 직후 액체 상태에서 최대 압력이 발생하며 경화가 진행됨에 따라 감소하는 성질을 가짐
2. 측압의 발생 원리 (Mechanism)
초기 유체 거동
- 타설 초기 콘크리트 소성 유체와 같이 거동
- 거푸집 측면에 정수압 형태로 작용
골재 맞물림 아칭 효과
- 타설 후 시간 경과
- 입자 간의 마찰력과 점착력 발생
- 측압 감소 시작
수화반응 경화 진행
- 응결 및 경화 시작
- 거푸집에 전달되는 압력 소멸됨
- 타설 속도
- 타설 속도 빠를수록 측압 상승
- 측압 관리의 가장 큰 변수
- 타설 높이
- 타설 높이가 높을수록 하부 측압 증대
- 콘크리트 낙하높이 높을수록 국부적 측압 상승
- 콘크리트 성질
- 슬럼프가 클수록 측압 증가
- 고유동 콘크리트 측압 증가
- 비중이 높을수록 측압 증가
- 응결이 늦을수록 측압 증가
- 다짐 방법
- 내부 진동기의 과도한 사용
- 액상화 촉진하여 국부적 측압 유발
- 대기 온도 : 기온이 낮을수록 응결이 지연되어 측압 작용 시간 연장
3. 측압에 영향을 미치는 주요 요인
4. 측압 과다 및 관리 미흡 시 문제점
- 안전 사고 유발
- 거푸집 붕괴(터짐) 발생
- 동바리 좌굴 및 전도 사고 발생
- 품질 저하 발생
- 거푸집 변형(배부름)으로 인한 콘크리트 치수 불량
- 콘크리트 표면 평활도 저하
- 재료 분리
- 거푸집 이음부 틈새 발생 → 시멘트 페이스트 누출
- 곰보(Honeycomb) 및 콜드 조인트 발생
5. 개선방안 및 현장 관리 대책
- 구조 검토 및 조립도 준수
- 거푸집 및 동바리 설계 시 콘크리트 측압 검토
- 풍하중, 편심하중을 고려한 구조 검토 실시
- 조립도에 따른 정밀 시공
- 긴결재(Form Tie) 관리
- KS 인증 제품 사용
- 내력 시험 통해 제조업자가 보증하는 허용 인장력 확보
- 편심 타설 금지
- 한 곳에 집중 타설 시 편심 하중 및 국부적 측압 증대로 붕괴 위험
- 골고루 분산 타설 이행
- 타설 속도 및 순서 준수
- 1회 타설 높이 준수(약 40~50cm 이내)
- 집중 타설 지양
- 콘크리트 낙하 높이 1.5m 이하로 유지
- 수평 분리 타설로 편심 하중 방지
- 감시자(Watcher) 배치
- 타설 중 거푸집의 이상유무 실시간 확인
- 거푸집 변형, 터짐, 거푸집 배부름 현상 등
- 감시자 상주 및 이상 발생 시 즉시 작업 중단
- 고유동 콘크리트
- 유동성이 매우 커 측압을 원칙적으로 정수압으로 간주하여 설계
- 거푸집 강성 확보 필요
- 고강도 콘크리트
- 높은 단위중량과 고성능 감수제 사용으로 큰 측압 발생 우려
- 전용 철물 및 긴결재(Form Tie)의 허용 인장력 검토 필수
- 하중 센서(Load Cell) 활용
- 거푸집 주요 부재 및 동바리에 센서 부착
- 실시간 측압 및 변위 모니터링
- 스마트 알림 시스템
- 설정된 허용 측압 초과 징후 감지
- 이상 발생 시 관리자 및 작업자에게 즉시 경보 발송
- 스마트 알림 시스템 이용 붕괴 사고 예방
- 디지털 트윈 연계
- 4D BIM을 활용 타설 순서 및 속도 시연
- 측압 변화 사전 시뮬레이션 통한 위험 요소 제거
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