KR100412980B1 - 매스 콘크리트의 수화열 저감방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 콘크리트의 양생시 부재의 두께가 두꺼워 내부측에서 발생되는 수화열에 의해 건조 수축정도가 틀려 균열이 발생됨을 방지할 수 있는 매스 콘크리트의 수화열 저감방법에 관한 것으로, 확대기초부(10)의 골조 및 물 채움공간부(11)를 형성하는 단계와, 상기 확대기초부(10)상에 골조가 설치된 후, ㄷ자형 강관 파이프(12)의 개구된 부분이 상부측으로 향하도록 수직으로 배관되며, ㄷ자형 강관 파이프(12)의 끝단부가 확대기초부(10)상 보다 돌출되게 형성시키는 단계와, 상기 철근 및 ㄷ자형 강관 파이프(12)가 형성된 확대기초부(10)상에 콘크리트를 타설하는 단계와, 상기 타설된 콘크리트의 양생시 물 채움공간부(11)에 확대기초부(10)상의 ㄷ자형 강관 파이프(12)의 끝단부가 물에 잠기도록 채워넣는 단계와, 상기 타설된 콘크리트의 양생시 발생되는 수화열의 온도차에 의해 수직배관된 ㄷ자형 강관 파이프(10)를 통하여 물이 계속 순환되도록 시키는 단계와, 상기 수화열에 의해 열교환된 물은 ㄷ자형 강관 파이프(12)를 통해 확대기초부(10)의 외부측에 채워져 있는 물과 동일한 온도를 갖도록 혼합되는 단계로 구성된 특징이 있다.
Description
본 발명은 매스 콘크리트의 수화열 저감방법에 있어서, 콘크리트의 양생시 부재의 두께가 두꺼워 내부측에서 발생되는 수화열에 의해 건조 수축정도가 틀려 균열이 발생됨을 방지할 수 있는 매스 콘크리트의 수화열 저감방법에 관한 것이다.
일반적으로, 확대기초는 구조상 그 폭과 두께가 커지는 것이 일반적이고 매스 콘크리트가 되어 많은 수화열(HEAT OF HYDRATION)이 발생되므로 이를 제어하지 않을 경우에는 건조수축에 의한 균열 발생 등으로 구조물에 악영향을 미치게 된다.
특히, 수중(지하) 확대기초의 건습에 의한 균열이 있을 경우에는 철근의 부식으로 구조물에 큰 영향을 줄 수 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이 종래에는, 확대기초부(2)에 수평으로 파이프 배관(4)을 설치하고 펌프를 이용하여 물을 강제로 흘려 보내는 파이프 쿨링을 사용하고 있다.
상기와 같이 펌프를 이용하는 파이프 쿨링 시스템(pipe colling system)은 설비비가 많이 소요될 뿐만 아니라, 파이프가 배관된 길이에 비해 효과가 크지 않다.
또한, 확대기초부(2)에 수평으로 파이프 배관(4)을 이중으로 설치하고, 콘크리트를 타설한 후, 수평으로 설치된 파이프 배관(4)으로 펌프를 이용해 물을 한쪽에서 주입시키면 주입된 물은 수평으로 설치된 파이프 배관(4)을 통해 출구측으로 배출되면서 콘크리트에서 발생되는 수화열을 흡수하여 따듯하게 데워진 물을 배출시키는 것이다.
이때에 수평으로 설치된 파이프 배관(4)으로 물을 공급하는 펌프에서 발생된 진동 등은 수평으로 설치된 파이프 배관(4)을 타고 전달된다.
상기와 같이 파이프 배관(4)을 통해 전달되는 진동은, 확대기초부(2)에서 양생되는 콘크리트에 전달되어 작은 균열을 발생시킬 수 있는 문제점이 있다.
또한, 확대기초부(2)의 내부측과 외부측은 콘크리트의 양생시 발생되는 수화열로 인해 온도차가 발생되기 때문에 확대기초부(2)에 설치된 수평 파이프 배관(4)을 통해 물을 흘려 보내주므로 수화열을 경감시키고 있으나, 상기와 같은 방법은 확대기초부(2) 내측에서 발생되는 수화열을 감소시키는 방향으로만 접근하고 있는 방법을 사용하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 접근방법을 개선하여 창출된 것으로, 그 목적은 확대기초부의 내부측과 외부측을 콘크리트 양생시에 발생하는 수화열을 이용하여 온도차를 이중으로 적게하여(내부하강, 외부상승) 콘크리트의 균열이 발생됨을 억제하여 강도의 저하를 막을 수 있는 매스 콘크리트의 수화열 저감방법을 제공함에 있다.
도 1 은 종래의 매스 콘크리트의 수화열을 방지하기 위한 파이프의 배관 상태를 나타내는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 매스 콘크리트의 수화열 저감방법의 파이프 배관 상태를 나타내는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 매스 콘크리트 수화열 저감방법의 사용상태를 나타내는 도면이다.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
10: 확대기초부 11: 물 채움공간부
12: ㄷ자형 강관 파이프
따라서, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 매스 콘크리트의 수화열 저감방법은, 확대기초부의 골조 및 물 채움공간을 형성하는 단계와, 상기 확대기초부상에 골조가 설치된 후, ㄷ자형 강관 파이프의 개구된 부분이 상부측으로 향하도록 수직으로 배관되며, ㄷ자형 강관 파이프의 끝단부가 확대기초부상 보다 돌출되게 형성시키는 단계와, 상기 철근 및 ㄷ자형 강관 파이프가 형성된 확대기초부상에 콘크리트를 타설하는 단계와, 상기 타설된 콘크리트의 양생시 물 채움공간부에 확대기초부상의 ㄷ자형 강관 파이프의 끝단부가 물에 잠기도록 채워넣는 단계와, 상기 타설된 콘크리트의 양생시 발생되는 수화열의 온도차에 의해 수직배관된 ㄷ자형 강관 파이프를 통하여 물이 계속 순환되도록 시키는 단계와, 상기 수화열에 의해 열교환된 물은 ㄷ자형 강관 파이프를 통해 확대기초부의 외부측에 채워져 있는 물과 동일한 온도를 갖도록 혼합되는 단계로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 매스 콘크리트의 수화열 저감방법을 첨부된 도면을 첨부하여 아래와 같이 설명한다.
도 2 는 본 발명의 매스 콘크리트의 수화열 저감방법의 파이프 배관 상태를 나타내는 도면이고, 도 3 은 본 발명의 매스 콘크리트 수화열 저감방법의 사용상태를 나타내는 도면이다.
본 발명은 매스 콘크리트의 수화열 저감방법은 확대기초부(10)의 골조를 철근을 이용해 우선 형성한다.
상기 확대기초부(10)를 형성하고 있는 철근의 골조가 완성되면, 철근의 골조에 ㄷ자형 강관 파이프(12)를 배관한다.
또한, 확대기초부(10)의 골조를 형성함과 동시에 확대기초부(10)가 물에 의해 잠기도록 물 채움공간부(11)를 형성시킨다.
상기 확대기초부(10)의 골조에 배관되는 ㄷ자형 강관 파이프(12)는 내측이 빈 관으로 물이 흐를 수 있도록 형성된다.
따라서, ㄷ자형 강관 파이프(12)의 양쪽 끝단은 확대기초부(10)의 상부측을 향하도록 위치시킨다.
상기 ㄷ자형 강관 파이프(12)는 확대기초부(10) 골조의 중앙부분에 도 3 에 도시된 바와 같이 다수개 형성된다.
상기 확대기초부(10)의 골조에 다수개의 ㄷ자형 강관 파이프(12)가 형성되면, 확대기초부(10)의 골조부에 콘크리트를 타설시키도록 공급한다.
이때 공급되는 콘크리트는 ㄷ자형 강관 파이프(12)의 양끝단부가 잠겨서 막히지 않도록 돌출되어 있도록 공급된다.
상기와 같이 콘크리트가 확대기초부(10)에 완전하게 공급되고, 콘크리트의 양생이 끝나면, 철근의 골조 및 ㄷ자형 강관 파이프(12)는 콘크리트 확대기초부 (10)의 보강프레임 역할을 하게 된다.
상기 철근의 골조부 및 ㄷ자형 강관 파이프(12)에 타설된 콘크리트가 양생되면, 상기의 콘크리트가 타설된 확대기초부(10)가 잠기도록 물 채움공간부(11)에 물을 공급한다.
상기 확대기초부(10)를 잠기도록 한 물 채움공간부(11)의 물은 ㄷ자형 강관 파이프(12)가 형성된 끝단부까지 잠기도록 공급하여 채워둔다.
상기와 같이 물 채움공간부(11)에 채워진 물은 ㄷ자형 강관 파이프(12)에 양단부로 인입되어 채워지게 된다.
상기 확대기초부(10)에 채워진 콘크리트는 덩어리져 있기 때문에 콘크리트 자체가 양생되면서 외부측 및 내부측에서 수화열이 발생된다.
이때에 발생되는 콘크리트의 수화열은 외측과 내부측의 온도가 각 부분마다 상이하게 발생된다.
따라서, 이때에 발생되는 콘크리트의 수화열은 확대기초부(10)에 공급된 콘크리트 중 외주면측 보다 내측 중앙부측이 수화열의 핵이 크게 집중되어 있기 때문에, 특히 중앙 부분이 심하게 뜨거워지는 현상이 발생된다.
상기 확대기초부(10)의 콘크리트에서 양생되면서 발생된 수화열은 확대기초부(10)의 중심부분에 배관된 ㄷ자형 강관 파이프(12)로 전달된다.
확대기초부(10)에 배관된 ㄷ자형 강관 파이프(12)에 전달된 콘크리트의 수화열은, ㄷ자형 강관 파이프(12)에 채워진 물에 전달되면서 열적 교환을 이루게 된다.
확대기초부(10)의 콘크리트 수화열은 ㄷ자형 강관 파이프(12)의 전체 부분에 동일한 온도로 발생되는 것이 아니기 때문에, 이로 인해 확대기초부(10)의 콘크리트부에 매설되어 있는 ㄷ자형 강관 파이프(12)에 전달되는 수화열은, 낮은 수화열이 발생되는 부분과 높은 수화열 등과 같이 부분적으로 발생되는 수화열의 온도차가 발생된다.
따라서, 각각의 콘크리트 부분에서 발생된 수화열에 의해 뜨거워진 물이 물채움공간부(11)의 상부측으로 상승하기 때문에 ㄷ자형 강관 파이프(12)를 통하여 물은 자연적으로 흐르게 된다.
이와 같이 ㄷ자형 강관 파이프(12)의 양단측으로 물은 수화열의 불균일함에 의한 발생된 온도차이 때문에, 물 채움공간부(11)에 채워진 물은 계속해서 순환되면서 확대기초부(10)의 외부의 물 채움공간부(11)에 채워진 물과 혼합된다.
상기 ㄷ자형 강관 파이프(12)를 따라 흐르는 물은 ㄷ자형 강관 파이프(12)의 어느 한쪽 부분에서 인입되어 배출되는 작용에 의해, 콘크리트에서 발생된 수화열은 ㄷ자형 강관 파이프(12)내를 통해 순환되는 물에 전달되어 배출된다.
따라서, 확대기초부(10)에 수직배관된 ㄷ자형 강관 파이프(12)에 의해 확대기초부(10)의 중앙부측에서 발생된 수화열 핵부분의 열을 ㄷ자형 강관 파이프(12)로 흐르는 물과 열적 교환을 이루게 하여 수화열의 핵을 분산시키므로 콘크리트의 내부와 외부의 온도차를 줄일 수 있는 특징 있다.
상기와 같이 수화열이 전달된 물은 ㄷ자형 강관 파이프(12)의 바깥측으로 배출되어 바깥측에 채워져 있는 물과 혼합되면서 물의 온도가 일정해진다. 즉, 확대기초부(10)에 타설된 콘크리트의 중앙부분에서 발생된 수화열 및 콘크리트의 표면에서 발생된 수화열이 채워져 있는 물에 의해 동일한 온도를 유지시켜 주는 특징이 있다.
상기 확대기초부(10)를 형성하고 있는 콘크리트가 양생되면서 발생되는 열이 ㄷ자형 강관 파이프(12)를 통해 순환되는 물을 통하여 배출되고, ㄷ자형 강관 파이프(12)를 통하여 온도가 상승되어 배출되는 물은 확대기초부(10)가 잠기도록 채워져 있는 물과 혼합된다.
따라서, ㄷ자형 강관 파이프(12)에 의해 배출되는 물의 반대측 ㄷ자형 강관 파이프(12)의 끝단에는 상승된 물이 배출됨과 동시에 외부측에 있는 물이 인입되면서 순환되기 때문에 물 채움공간부(11)의 물과 ㄷ자형 강관 파이프(12)내를 흐르는 물의 온도는 일정해진다.
상기와 같이 물의 순환작용에 의해 콘크리트가 양생되면서 발생되는 수화열을 외부측으로 토출시켜 확대기초부(10)의 표면에서 발생되는 열과 동일한 온도 조건을 맞춰 주므로 수화열로 인한 균열을 미연에 방지할 수 있는 특징이 있다.
따라서, 확대기초부(10)를 이루고 있는 콘크리트 덩어리의 내부측 온도 및 외부측 온도가 동일하게 유지되면서 양생되므로 콘크리트에서 발생되는 수화열의 불균형으로 인한 균열은 발생되지 않는 특징이 있다.
상기와 같이 확대기초부(10)의 콘크리트가 완전하게 양생되면 물 채움공간부(11)의 물을 빼버린 후, ㄷ자형 강관 파이프(12)에 모르타르나 그라우팅으로 채움시켜 확대기초부(10)의 콘크리트의 강도를 높여주도록 마무리 작업을 한다.
따라서, 본 발명의 매스 콘크리트의 수화열 저감방법에 의해 확대기초부의 내부측과 외부측을 콘크리트 양생시에 온도차를 동일하게 주어 콘크리트의 균열이 발생됨을 억제하여 강도의 저하를 막을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 ㄷ자형 강관 파이프의 설치가 용이하므로 적용 할 수 있는 범위가 넓다.
Claims (2)
- 매스 콘크리트의 수화열 저감방법에 있어서,확대기초부(10)의 골조 및 물 채움공간부(11)를 형성하는 단계와,상기 확대기초부(10)상에 골조가 설치된 후, ㄷ자형 강관 파이프(12)의 개구된 부분이 상부측으로 향하도록 수직으로 배관되며, ㄷ자형 강관 파이프(12)의 끝단부가 확대기초부(10)상 보다 돌출되게 형성시키는 단계와,상기 철근 및 ㄷ자형 강관 파이프(12)가 형성된 확대기초부(10)상에 콘크리트를 타설하는 단계와,상기 타설된 콘크리트의 양생시 물 채움공간부(11)에 확대기초부(10)상의 ㄷ자형 강관 파이프(12)의 끝단부가 물에 잠기도록 채워넣는 단계와,상기 타설된 콘크리트의 양생시 발생되는 수화열의 온도차에 의해 수직배관된 ㄷ자형 강관 파이프(10)를 통하여 물이 계속 순환되도록 시키는 단계와,상기 수화열에 의해 열교환된 물은 ㄷ자형 강관 파이프(12)를 통해 확대기초부(10)의 외부측에 채워져 있는 물과 동일한 온도를 갖도록 혼합되는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 매스 콘크리트의 수화열 저감방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 ㄷ자형 강관 파이프(12)를 일정 간격을 두고 겹층지게 형성됨을 특징으로 하는 매스 콘크리트의 수화열 저감방법.
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