콘크리트 구조물 내구성 설계 및 시공기준 적용 가이드라인

콘크리트 구조물 내구성 설계 및 시공기준 적용 가이드라인

 

제목 : 콘크리트 구조물 내구성 설계 및 시공기준 적용 가이드라인

발행 : 2023. 3.

형식 : pdf 37 page

제작 : 국토교통부

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콘크리트 구조물 내구성 설계 및 시공기준 적용 가이드라인 - 최종.pdf

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콘크리트 구조물 내구성 설계 및 시공기준 적용 가이드라인

 

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주요 내용

 

1.1. 내구성 설계의 필요성

콘크리트의 내구성은 오랫동안 콘크리트 구조물의 설계와 시공에서 중요한 과제로 다루어져 왔지만 특히 최근 해양 지역이나 제빙화학제(제설염, deicing salt)에 노출되는 지역 등과 같이 열악한 조건에 건설되는 구조물이 늘어나고, 기후변화로 인해 노출환경이 변화되고 있으며, 장수명 건축물에 대한 사회적 요구가 꾸준히 높아지면서 점차 더 주목받고 있다.

 

콘크리트 구조물의 내구성 설계는 주어진 주변 환경조건에서 설계 공용기간 동안 안전성을 확보하기 위해 필요한 내구성능을 가지도록 구조물을 설계하는 것을 말한다. 콘크리트는 기본적으로 매우 내구성이 높은 건설재료이지만, 유해한 환경에 노출되면 다양한 물리적 화학적 변화 과정을 거치면서 성능이 저하된다. 이러한 콘크리트의 성능저하를 방지할 수 있도록 구조물을 설계하지 않으면 공용기간 내에 안전을 담보할 수 없게 된다. 그러므로 내구성 설계는 구조설계 못지 않게 중요하게 다루어져야 한다.

 

1.2. 콘크리트의 성능저하 작용

콘크리트 구조물에 영향을 미치는 성능저하 작용으로는 염해나 콘크리트 탄산화에 의한 철근 부식, 동결융해 작용, 황산염해 등 외부 유해물질에 의한 화학적 침식 작용, 알칼리-골재반응 등이 있다.

 

2.1. 기준의 구성

콘크리트 구조물의 내구성 확보를 위한 기준은 KDS 14 20 40(콘크리트구조 내구성 설계기준)에서 기본적인 사항을 규정하고, 그 밖의 요구사항을 설계기준 KDS 14 20 50(콘크리트구조 철근상세 설계기준)과 시방서 KCS 14 20 10(일반콘크리트)에서 나누어 규정하고 있다.

 

KDS 14 20 40과 KCS 14 20 10에서는 우선 노출환경을 일반, 탄산화 환경, 염해 환경, 동결융해 환경, 황산염해 등 5개의 범주로 구분하고, 각 범주별로 노출 수준에 따라 등급을 부여하도록 규정한 다음 등급에 따른 요구사항을 규정하고 있다.

 

2.2. 노출환경 정의

KDS 14 20 40과 KCS 14 20 10에서는 노출환경의 범주와 각 범주별 등급을 표 2.2-1과 같이 규정하고 있다. 적절한 내구성을 확보하기 위해 내구성에 영향을 미치는 환경조건에 대한 노출범주를 5가지로 분류하고, 각 범주의 노출정도에 따라 등급을 나누어 제시하고 있다. 노출등급 숫자가 커질수록 더 극심한 열화환경에 노출된다는 것을 의미한다.

 

· 노출범주 일반：물리적·화학적 작용에 의한 콘크리트 손상의 우려가 없는 경우, 그리고 철근이나 내부 금속의 부식 위험이 없는 경우가 해당되며 단일 노출등급(E0)으로 정의한다.

 

· 노출범주 EC：탄산화에 의한 철근 부식이 우려되는 노출환경을 규정한다. 4가지의 노출등급으로 나뉜다. EC1은 건조한 콘크리트로 습도가 낮은 건물 내부의 콘크리트가 여기에 해당된다. EC2는 대부분의 기간 동안 습윤상태에 있는 콘크리트로 장기간 물에 노출되는 경우에 해당되며, EC3는 보통 정도의 습도에 노출되는 콘크리트로 탄산화에 의한 철근부식 위험이 비교적 높은 경우이다. 비를 직접 맞지 않는 외부 콘크리트는 보통 정도의 습도(우리나라의 상대습도는 50~85% 범위에 있음)에 노출되므로 EC3에 해당된다고 볼 수 있다. EC4는 건습이 반복되는 환경의 콘크리트로 탄산화에 의한 철근부식 위험이 매우 높은 경우로 분류된다. 항상 습윤상태에 있는 경우(EC2)가 아니라면 비를 맞는 외부 콘크리트는 EC4에 해당한다고 볼 수 있다.