노출콘크리트 시공관리 ’08. 10. 기술관리실.

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1 노출콘크리트 시공관리 ’ 기술관리실

2 CONTENTS 1 노출콘크리트 개요 2 노출콘크리트 형태 3 설계시 결정사항 4 시공관리 요령

3 1. 노출콘크리트 (Exposed Concrete) ?
개 요 오래 전부터 사용된 건축디자인 기법의 하나로 철근 콘크리트 구조물을 시공한 후 콘크리트 표면이 외부에 노출되도록 함으로써 별도의 마감재료를 사용하지 않고 콘크리트 자체의 조소적인 미를 살려 자연스런 마감효과를 나타낼 수 있도록 시공하는 콘크리트로써, 노출콘크리트는 기존 콘크리트 소재에 안료 등을 혼합하여 다양한 변화와 연출이 가능하므로 시간, 기후에 따라 색상의 변화를 줄 수 있으며 질감을 통해 무겁게, 가볍게, 거칠게 또는 매끄럽게도 되는 등 발주자 및 건축가가 의도하는 컨셉에 부합하기 때문에 노출콘크리트 건물의 유일성과 함께 내구적이며 유지관리가 용이한 측면에서 선호도가 매우 높은 것이 특징이다. 노출콘크리트는 설계에서부터 마무리까지가 전 과정을 분리시킬 수 없는 일체화 된 공정 작업임으로 사전에 충분한 검토와 치밀한 계획이 필요하고 숙련된 기술을 요한다. Design of exposed concrete

4 2. 노출콘크리트 Type 일반노출 C 문양노출 C 송판노출 C 고광택노출 C
거푸집의 표면 재료로 코팅합판을 사용하여 콘크리트 자체의 순수한 멋을 자연스럽게 표출해 가장 많이 사용되어 지고 있는 형태 문양노출 C 거푸집 표면에 골함석, 가마니, 프라스틱 폼, 스치로폴 촘, PE문양 폼등을 붙여 여러가지 문양을 표현하는 형식으로 변화를 주는 면이난 옹벽면에 많이 사용되어지고 있는 형태 송판노출 C 거푸집 표면 재료로 목재 송판을 사용해 노출표면을 목재의 질감이 나타나도록 하는 형식 고광택노출 C 전사재의 매끄러운 표면이 콘크리트 표면에 전사되어 광택이 발현되는 것으로 주로 기념물이나 대형 구조물에 쓰이고 있는 형태 < 음양각 표출 > <골재 노출> <광택 노출> <칼라 노출>

5 3. 설계시 결정사항 품질조건 및 공사비 결정 면의 질감 결정 면의 분할 결정
고품질의 노출 콘크리트 건물의 실현을 위해서는 일반 거푸집 단가의 3배 이상의 공사비가 소요되는것으로 판단되며 노출 콘크리트 단가는 공사발주시 경쟁항목의 하나로 방치할 것이 아니라, 단가를 정해놓고, 단가 경쟁항목에서 제외하고 발주하는 방법은 고품질 확보를 위한 방법이라 할 수 있다. 노출 콘크리트에 대한 작업 방법이 표준화 되기 전까지는 저가로 하는 것은 그 만큼 품질저하의 요소가 많다고 보는 것이 합당할 것이며, 현장조건 및 공사비 산정의 적정성을 면밀히 검토하여 진행 면의 질감 결정 노출콘크리트의 표면마감은 일반노출, 광택노출, 무늬노출 등 노출면의 종류에 따라 건물전체의 이미지를 결정하므로 사전에 어떤 마감면을 사용할 것인지에 대한 확인 절차 필요 면의 분할 결정 노출콘크리트의 전체 이미지는 거의 합판에 의한 면의 분할에 따라 결정되므로 계획시 합판은 3’ × 6’ 또는 4’ × 8’등 기본모듈, 이음선의 종, 횡방향, 줄눈간격 및 크리 등에 대한 검토가 필요하며, 부위별 위치별 시공 상세도를 통하여 거푸집 입면 계획을 세움

6 균열저감 대책 구조상 균열을 방지하기 위하여 기둥과 벽을 균형있게 계획하여 응력을 균등히 분포 시키고, 균열의 유도를 위해 줄눈 설치등을 검토하여야 하며, 콘크리트 배합 설계시 물시멘트 비와 골재량 기타 첨가물들의 최적설계를 통한 콘크리트의 강도와 작업성 모두를 만족시킬 수 있어야 한다. 코팅방법 결정 수려한 외부 마감을 반 영구적으로 유지하고 내구성을 향상시키며, 외부의 별도 마감이 없는 특성상 방수에 대비하여 반드시 벽체는 발수제, 바닥은 표면강화제와 같은 표면코팅을 실시한다. 노출 디자인 4요소 노출콘크리트 건축물 성패를 좌우하는 노출디자인 4요소에는 콘구멍에 의한 점(点, dot), 각종 줄눈에 의한 선(線, line), 콘크리트의 다양한 표면질감에 의한 면(面, face), 중후한 멋을 살릴 수 있는 콘크리트 자체의 양(量, mass)이 있으며 그 성패는 디자인 4요소가 얼마나 절제 있고, 조화롭게 적용했는지에 달려 있다고 할 수 있다. .

7 4. 시공관리 요령 배합설계 ① 색채 균일성 : 노출콘크리트는 콘크리트 면 자체가 마감재료로서 사용되기 때문에 동일면에서는
동일한 질감 및 색채를 나타내는 것이 중요 ② 노출콘크리트 색채에 영향을 미치는 요소 - 콘크리트 사용재료 - 배합설계 및 제조방법 - 거푸집 및 박리제 - 타설 방법 - 경화 중 콘크리트 상태 ③ 노출콘크리트 색채를 균일하게 맞추기 위해서는 동일회사 제품 시멘트, 골재, 혼화제 및 혼화재료를 사용하고 반드시 한개 레미콘 공장에서 반입하는 것이 바람직하다.

8 ④ 건조수축 균열에 의한 콘크리트 배합 대책 - 노출 콘크리트는 표면자체가 마감이므로 콘크리트의 건조수축으로 인한 균열 발생을 최소한으로 억제하는 것이 공사의 성패를 좌우한다. - 양질의 골재 사용 - 슬럼프 값을 낮추어 단위수량을 저감시킴, 그러나 과도하게 단위수량을 낮추게 되면 시공성 저하 및 타설시 골재분리가 발생하여 품질저하의 요인 - AE감수제난 고성능 AE감수제 사용으로 단위수량을 저감시킴 - 팽창제나 수축저감제를 사용하여 콘크리트의 균열이 최소화 ⑤ 시공성능 저하에 대한 콘크리트 배합대책 - 현장 도착 콘크리트 품질관리 시험시 규정된 슬럼프를 준수하도록 배합 관리 - 충진성 및 재료분리 저항성을 고려한 배합설계 - 타설 시간 지연에 의한 Cold Joint, 골재분리에 의한 Honey Comb, 노출면 물곰보 및 노출면 오염 발생확률 최소화 - 골재는 모르타르 충진성 향상 및 골재 분리 방지를 위해 가능한 작은 치수(25㎜이하) 사용 - 레이턴스 및 블리딩이 작게 발생하는 배합설계

9 ⑥ 내구성능 저하에 대한 콘크리트 배합대책 - 직접 외부 환경에 노출로 인해 중성화, 염해 및 동해에 의한 철근부식등의 내구성에 대한 검토 필요 - 물/시멘트 비를 가능한 낮추어 고강도의 밀실한 콘크리트를 제조 - 규정 공기량 확보로 동결 융해 저항성 향상 - 경화전 콘크리트 내 염소이온 총량 규제를 준수하여 철근 부식 발생을 억제 ⑦ 노출 콘크리트 사용재료 - 균일한 색상 및 질감을 표현하고 충분한 내구성을 가지기 위해 사용재료 선택이 노출 콘크리트의 성능 좌우하므로 사용재료의 물성 및 특성 파악이 중요 - 시멘트 : 반드시 동일회사의 시멘트를 사용 - 골 재 : Honey Comb을 방지하기 위해 25㎜이하의 골재를 사용 - 물 : 상수도 사용 - 혼화제 : 콘크리트 제조에 필수 불가결한 것으로 주로 AE제, AE감수제, 고성능 AE감수제 사용, Work-Ability 개선 및 단위수량 저감에 사용, 색채에는 영향을 미치지 않으므로 콘크리트 운반시간, 슬럼프 loss방지, 응결시간 조정등의 콘크리트 충진 성능 및 분리 저항성을 향상 시키는 용도로 검토 - 혼화재 : 플라이애쉬 및 고로 슬래그 미분말을 콘크리트 제조원가를 절감하기 위한 목적으로 사용 고강도 콘크리트 제조를 위해 실리카퓸등이 사용

10 ⑧ 배합설계시 주의사항 구 분 주 의 사 항 운반시간, 타설시간, 이어치기시간
구 분 주 의 사 항 운반시간, 타설시간, 이어치기시간 콘크리트 운반시간은 여름 1hr(겨울철 1.5hr) 이내 타설시간은 외기온도 25℃이상이면 1.5hr(25℃ 이하 2hr)이내 타설완료 이어치기 시간은 25℃이상이면 2.0hr(25 이하 2.5hr)이내에서 연속타설 Cold Joint 및 Honey Comb 방지 → 외기온도 등 고려 적절한 혼화제사용 타설, 다짐시의 재료분리 방지 콘크리트 품질저하, Honey Comb이나 모래누수 발생, 콘크리트 침하에 의한 공극 발생 방지 → 블리딩수가 적은 콘크리트 슬럼프 및 골재 최대크기 검토 부재단면, 피복두께, 철근량, 철근간격 등을 고려 → 배합설계 골재최대크기 : 25㎜이하, 슬럼프 : 18~22 단위수량 검토 중성화나 염해등에 대한 내구성 증감 → AE감수제 사용, 슬럼프 조정

11 거푸집 공사 ① 합 판 : 품질기준, 시공정밀도, 구조물의 모양에 따라 합리적으로 합판 선정 및 사용횟수 정한다.
② 거푸집 시공 < 폼타이, 콘, 줄눈 등 부속자재 관리 > ㄱ. 폼타이 및 콘은 관통형과 매립형이 있으며, 관통형은 누수대책을, 매립형은 Sepa-Bolt의 녹물 발생대책 수립 ㄴ. 폼타이, 매립형 콘의 장기간 방치로 인한 녹물발생은 콘크리트의 오염으로 이어지므로 도금된 Sepa-Bolt 및 노출콘크리트 전용콘을 사용 ㄷ. 철선사용으로 인한 녹발생을 방지하기 위하여 아연도 철선 사용 < 거푸집 시공관리 > ㄱ. 거푸집의 분할은 디자인에 따라 종,횡 한 방향으로 일치, 절단없이 전체를 사용 권장. ㄴ. 이음부위는 물빠짐으로 인한 콘크리트 결함(골재분리, 색채변화등)을 방지하기 위해 코킹, 테이핑등의 방법으로 수밀성 확보 ㄷ. 거푸집 탈형시 거푸집면의 우그러짐이나 깨짐, 불순물로 인한 노출면의 불량요인 제거 ㄹ. 기 타설 면과 이질감이 발생하지 않도록 거푸집 청소를 철저히 실시하고 박리제를 도포 ㅁ. 기 승인된 시공도를 기준으로 합판의 크기, 합판의 이음매 위치, 콘구멍의 위치등을 고려 제작 ㅂ. 거푸집면의 청결상태 유지 및 검은색 먹물 사용 금지, 흰색 안료 사용 ㅅ. 개구부 형틀 작업시 Box인방부의 처짐이 발생하지 않고 전체 형상에 변경이 생기지 않게 견고 히 제작 및 정밀하게 설치, 긴결철물은 조임기구를 사용하여 조임 철저

12 ■ 타이볼트 너트 종류

13 철근 공사 ① 벽체부위 가. 철근배근시 규정된 철근의 순간격, 피복두께를 준수
나. 결속선이 거푸집 면에 닿아 콘크리트 타설 후 녹이 발생치 않도록 결속 후 안쪽으로 구부려 시공 다. 개구부 주변의 균열방지 및 최소화를 위해 보강철근의 철저한 시공 필요 라. 스페이서 설치시 플라스틱 제품을 사용, 스페이서 고정 철저 마. 세퍼레이터 사용은 지양하고, 부득이하게 사용시 녹이 나지 않는 제품 사용 바. 투명 에폭시 코팅등의 녹발생을 막을 수 있는 최대한의 조치 활용 ② 슬래브 부위 나. 결속선이 바닥 합판면에 닿지 않도록 주의 다. 철근시공시 작업자의 부주의로 바닥면에 결속선 및 기타 이물질을 흘리지 않도록 관리 라. 콘크리트 타설전 청소 철저 마. 스페이서는 플라스틱 제품 사용, 거푸집 탈형 후 스페이서가 노출되지 않도록 주의 바. 철근배근후 거푸집 상부의 철근배근 표식, 전기 BOX위치표시, 철근에서 발생된 녹등은 거푸집 탈형 후 헝겊이나 걸레등으로 반드시 제거 사. 철근배근 완료 후 콘크리트 타설 시점까지의 기간이 길어지거나 우수에 의한 녹발생이 생기지 않도록 콘크리트 타설계획과 연계하여 슬라브 철근 배근 작업계획 수립.

14 콘크리트 공사 ① 타설전 가. 거푸집의 수직도, 거푸집 조임철물 긴결상태, 청소상태, 거푸집 이음부 처리상태,
타설부위 습윤상태 유지여부 등을 점검 나. 타설 동원인력의 사전계획 및 배치가 제대로 되어 있는지 확인 ② 타설시 가. 타설시 골재분리가 생기지 않도록 주입관은 최대로 깊숙히 넣어 타설높이를 낮춰서 타설. 나. 다짐은 타설부위 내에 고주파 Vibrator를 사용 다. 다짐 작업시 Cold Joint가 생기지 않도록 철저히 관리 라. 거푸집 바깥면에서 Form Vibrator나 고무망치등을 사용하여 Air-Pocket등 노출면 품질저하 요인 최소화 마. 철근 밀집되어 Vibrator의 사용이 불가한 곳은 Form Vibrator나 고무망치등을 사용 바. 1차 타설 완료되어 Vibrator 작업이 끝난 후 타설 위치 옮길 시 최종마무리 작업자 1명이 하부에서부터 상부로 10cm정도 간격으로 이동하면서 2~3회씩 반복하여 두드림. 사. 노출거푸집면과 철근사이로 Vibrator를 삽입금지, 과도한 Vibrator 금지 아. 기 타설 완료된 노출콘크리트 부분이 상부 타설시 흘러나온 물에 오염되지 않도록 보양철저 자. 고주파 Vibrator 사용

15 ■ 고주파 Vibrator와 저주파 Vibrator의 비교
구분 고주파 VIBRATOR 저주파 VIBRATOR 장비의 구성 주파수 변환기 + 모터내장형 진동기 (1대+2~10대) 모터 + 전동기 (1대+1대) 봉당 작업인원 전동봉 1인 모터 1인 + 진동봉 1인 진동기의 분류 진동방식 내부전동기 > 모터내장형(유도전동기) > 편심식 내부진동기 > 후렉시블형 > 유성식 구동원 고주파 전원식 전기식 > 유도전동기 사용전압 220 V  48 V 220 V 출력주파수 60㎐  180 ~ 240 ㎐ 60 ㎐ 진동수 12,000 ~ 14,400 VPM 3,000 ~ 3,600 VPM 전동전파 영향 진폭이 작고 진동수는 크므로 조골재 사이에 세골재가 충진됨 진폭이 크므로 자갈 등의 조골재를 이동시켜 골재분리 현상 유발 가능 콘크리트 품질 재료분리가 없고 기포가 제거된 강도높은 콘크리트 생성 재료분리 위험이 있고 기포가 생성됨 작업반경 20 ~ 100M 5 ~ 6M 소 음 상대적으로 작음(편심식) 상대적으로 큼(유성식) 진동피해 모터내장형으로 작업호스에는 진동 전달이 미약함 모터와 진동기를 잇는 샤프트가 작업호스내에 있어 심하게 진동이 전달 장비수명 주파수 변환기 : 반영구적 진동기 : 2년 이상 1 ~ 3 개월 사용범위(구동원) 내,외부 진동기로 호환 사용가능 내부 진동기로만 사용 고주파 VIBRATOR 저주파 VIBRATOR

16 거푸집 탈형 및 양생 거푸집 존치기간 절대 준수 슬래브 해체 작업시 강재 SUPPORT나 강재 PIPE등이 노출콘크리트 면에 부딪히지 않도록 주의 DOWEL BAR에서 발생된 녹물이 바닥 노출콘크리트 면에 흘러 얼룩이 발생하지 않도록 녹 방지제나 시멘트 페이스트를 칠하는 등 적절한 조치 양생시 외벽 부분은 상부 슬래브에서 물이 흘러내리지 않도록 외부철근에서 내부쪽으로 경사 거푸집 탈형 후 해체 자재는 즉시 정리 노출콘크리트 부위의 오염을 최소화 할 수 있도록 보양 철저 장기간 방치될경우 시멘트페이스트등으로 녹발생을 억제시킨다. 이음철근(DOWEL BAR) 외부에서 내부쪽으로 물매를 준다 외벽노출콘크리트 면

17 Thank you