동절기 한중콘크리트 품질관리 최신 기준 (KCS 14 20 40 : 2024)

동절기 한중콘크리트 품질관리기준(국토부 최신 기준 반영)

일평균 4℃ 이하의 저온 환경에 콘크리트 공사를 시행할 때 품질확보를 위하여 현장에서 지켜야 할 작업기준에 대해 최신기준을 반영한 표준시방서에 따라 자재, 배합, 시공, 운반, 타설, 양생기준에 대해 아래 정리하였으니 아래 내용 참고하시기 바랍니다.

한중콘크리트 품질관리기준 개정(25.1.1.) 관련

국토부에서 24년 12월 아파트, 건축물 등 건설 구조물의 안전 강화를 위해 표준시방서와 설계기준 등 콘크리트 공사기준을 개정한다는 보도자료를 배포하고, 25년 1월 1일부터 적용하도록 하는 표준시방서를 개정하였습니다.

동절기 한중콘크리트 품질관리기준 주요 개정사항

• (기온보정강도) 저온 환경에서 강도를 충분히 발휘하지 못하는 콘크리트의 특성을 반영하여 6MPa만큼의 강도추가 확보
• (혼화재) 저온 환경에서 콘크리트 강도 발현을 저해하는 혼화재의 최대 사용비율 축소
  • 플라이 애쉬(Fly ash) : 25% 이하 → 15% 이하
  • 고로슬래그(Blast furnace slag) : 50% 이하 → 30% 이하
• (예외 적용) 새로운 재료 또는 기술을 활용하는 등 목표강도를 확보할 수 있음이 입증된 경우, 책임기술자의 승인 하에 예외적으로 기온보정강도나 혼화재 사용비율 기준을 조정할 수 있도록 한다.
• 현장양생공시체 의무화
  • (현장양생공시체) 타설과 양생의 적절성 등을 확인하기 위하여 현장과 동일한 조건에서 제작한 공시체
  • (제작, 시험 시기) 하루 1회, 타설 층별 1회 또는 구획별 1회 등
  • 현장 콘크리트 공시체의 양생방법 기준(콘크리트학회 KIC-CT 188)

한중콘크리트의 적용범위

타설일의 ① 일평균기온이 4 ℃ 이하 또는 ② 콘크리트 타설 완료 후 24시간 동안 일최저기온 0 ℃ 이하가 예상되는 조건이거나 ③ 그 이후라도 초기동해 위험이 있는 경우 한중 콘크리트로 시공하여야 한다.

• 일평균기온(daily average temperature) : 하루(00∼24시) 중 3시간 별로 관측한 8회 관측값(03, 06, 09, 12, 15, 18, 21, 24시)을 평균한 기온

한중콘크리트 ‘자재’ 품질관리 기준

1. 시멘트는 KS L 5201에 규정되어 있는 포틀랜드 시멘트를 사용하는 것을 표준으로 한다. 단, 필요에 따라 KS L 5211에 규정되어 있는 플라이 애시 시멘트, KS L 5210에 규정되어 있는 고로 슬래그 시멘트를 사용할 수 있다.
2. 골재가 동결되어 있거나 골재에 빙설이 혼입되어 있는 골재는 그대로 사용할 수 없다.
3. 방동ㆍ내한제 등의 특수한 혼화제를 사용할 때는 품질이 확인된 것을 사용하여야 한다.
4. 재료를 가열할 경우, 물 또는 골재를 가열하는 것으로 하며, 시멘트는 어떠한 경우라도 직접 가열할 수 없다. 골재의 가열은 온도가 균등하게 되고 또 건조되지 않는 방법을 적용하여야 한다.
5. 재료를 가열했거나 재료의 온도를 알 수 있을 때 비빈 직후 콘크리트의 온도는 적절한 식으로 계산하여 적용할 수 있다.
6. 혼화재의 사용량은 표 2.1-1의 값을 초과해서는 안된다.
   • 다만, 매스 콘크리트의 경우나 구성재료나 양생방법의 개선 등 새로운 기술을 적용하여 목표 강도를 확보할 수 있음이 신뢰할 수 있는 실험에 의해 입증된 경우에는 책임기술자의 승인을 얻어 표 2.1-1의 기준을 적용하지 않을 수 있다.

한중콘크리트 ‘배합’ 품질관리 기준

1. 한중 콘크리트에는 공기연행콘크리트를 사용하는 것을 원칙으로 한다.
2. 단위수량은 초기동해 저감 및 방지를 위하여 소요의 워커빌리티를 유지할 수 있는 범위 내에서 되도록 적게
3. 한중 콘크리트의 배합은 초기동해 피해 방지를 위한 소요 압축강도가 초기양생 기간 내에 얻어지고, 콘크리트의 설계기준압축강도가 소정의 재령에서 얻어지도록 정하여야 한다.
4. 물-결합재비는 원칙적으로 60 % 이하로 하여야 한다.
5. 호칭강도 및 물-결합재비는 KCS 14 20 10(2.2.2, 2.2.3)에 의하여 결정하여야 한다.
6. 레디믹스트 콘크리트 사용자는 KCS 14 20 10(2.2.2)에서 규정한 바에 따라 품질기준강도에 기온보정값을 더한 강도를 호칭강도로 하여 생산자에게 주문하여야 한다. 한중 콘크리트의 기온보정값은 표 2.2-1에 따른다.
7. 현장 배치플랜트인 경우 품질기준강도에 표 2.2-1의 기온보정값을 더한 강도를 목표로 배합강도를 정한다.
8. 초기양생 기간동안 구조체 콘크리트의 예상양생온도를 높이거나 보온양생기간을 연장하여 관리재령까지의 예상평균기온이 4℃이상이 될 경우 KCS 14 20 10(2.2.2)의 콘크리트 강도의 기온에 따른 보정값을 적용할 수 있다.
9. 매스콘크리트의 경우와 구성재료나 양생방법의 개선 등 새로운 기술을 적용하여 목표 강도를 확보할 수 있음이 신뢰할 수 있는 실험으로 입증된 경우에는 책임기술자의 승인을 얻어 표 2.2-1의 기온보정값을 적용하지 않을 수 있다.
10. 표 2.2-1에서 재령 28일 예상평균기온이 0℃이상 4℃ 미만일 경우, 기온보정값 6MPa를 적용하고, 재령 28일 이내에 품질기준강도가 발휘될 수 있도록 초기 및 계속 보온 양생 계획을 수립하여 책임기술자의 승인을 받아야 한다.
11. 호칭강도와 물-결합재비는 적산온도방식에 의해 결정할 수 있다. 이 경우 6~8에서 규정한 기온보정값을 적용하지 않는다.

한중콘크리트 재료의 품질관리

1. 콘크리트를 비빈 직후의 온도는 기상 조건, 운반 시간 등을 고려하여 타설할 때에 소요의 콘크리트 온도가 얻어지도록 하여야 한다.
2. 가열한 재료를 믹서에 투입하는 순서는 시멘트가 급결하지 않도록 정하여야 한다.
3. 콘크리트를 비빈 직후의 온도는 각 배치마다 변동이 작아지도록 관리하여야 한다.
4. 콘크리트의 자재 품질관리는 KCS 14 20 10(2.3)의 해당규정에 따른다.

한중콘크리트 타설 시 품질관리

1. 타설할 때의 콘크리트 온도는 구조물의 단면 치수, 기상 조건 등을 고려하여 (5 ~ 20) ℃의 범위에서 정하여야 한다.
   • 기상 조건이 가혹한 경우나 단면 두께가 300mm 이하인 경우에는 타설 시 콘크리트의 최저온도를 10℃ 이상 확보하여야 한다.
2. 콘크리트를 타설할 때에는 철근이나, 거푸집 등에 빙설이 부착되어 있지 않아야 한다.
3. 콘크리트를 타설할 마무리된 지반은 콘크리트 타설까지의 사이에 동결하지 않도록 시트 등으로 덮어놓아야 한다. 이미 지반이 동결되어 있는 경우에는 적당한 방법으로 이것을 녹인 후 콘크리트를 타설하여야 한다.
4. 시공이음부의 콘크리트가 동결되어 있는 경우는 적당한 방법으로 이것을 녹여 KCS 14 20 10(3.6.1~3.6.3)에 제시한 방법으로 콘크리트를 이어 타설하여야 한다.
5. 타설이 끝난 콘크리트는 양생을 시작할 때까지 콘크리트 표면의 온도가 급랭할 가능성이 있으므로, 콘크리트를 타설한 후 즉시 시트나 기타 적당한 재료로 표면을 덮고 특히, 바람을 막아야 한다.

한중콘크리트의 초기양생

1. 콘크리트 타설이 종료된 후 초기동해를 받지 않도록 초기양생을 실시하여야 한다. 초기양생 방법 및 양생 기간은 외기 온도, 배합, 구조물의 종류 및 크기 등을 고려하여 정하여야 한다.
2. 콘크리트는 타설 후 초기에 동결하지 않도록 잘 양생하여야 하고, 특히 구조물의 모서리나 가장자리의 부분은 보온하기 어려운 곳이어서 초기동해를 받기 쉬우므로 초기양생에 주의하여야 한다.
3. 콘크리트를 타설한 직후에 찬바람이 콘크리트 표면에 닿는 것을 방지하여야 한다.
4. 한중 콘크리트는 표 3.4-1의 소요 압축강도가 얻어질 때까지 콘크리트의 온도를 5 ℃ 이상으로 유지하여야 하며, 또한 소요 압축강도에 도달한 후 2일간은 구조물의 어느 부분이라도 0 ℃ 이상이 되도록 유지하여야 한다.
5. 표 3.4-1의 강도를 얻기에 필요한 양생일수는 시험에 의해 정하는 것이 원칙이나 5 ℃ 및 10 ℃에서 양생할 경우의 일반적인 표준은 표 3.4-2와 같다.
6. 매스 콘크리트의 초기양생은 단열보온 양생에 준하여 콘크리트를 타설할 때 콘크리트의 온도, 시멘트의 종류, 시멘트량, 혼화제의 종류, 부재의 주변온도 및 구속조건 등에 따라 콘크리트의 중심온도가 과도하게 높아지지 않도록 하고, 또한 부재의 온도차이 가 크지 않도록 계획하여야 한다.
7. 초기양생은 구조체 관리용 공시체를 제작하여 표 3.4-1에 표시된 압축강도가 얻어졌는지 확인 후 책임기술자의 승인을 받아 종료하여야 한다. 이때, 구조체 관리용 공시체는 한국콘크리트학회 제 규격 KCI-CT 118에 따라 타설 현장과 동일한 조건으로 양생한 공시체를 사용하여야 한다.
8. 단면의 두께가 얇고 보통의 노출상태에 있는 콘크리트는 초기양생 종료 후 계속 특별한 보온 양생을 하지 않는 경우 콘크리트 노출면은 시트, 기타 적절한 재료로 덮어서 초기양생 완료 후 2일간 이상은 콘크리트의 온도를 0 ℃ 이상으로 보존하여야 한다.

한중콘크리트 현장 품질관리

1. 양생을 끝낼 시기, 거푸집 및 동바리를 해체할 시기에 대하여는 한국콘크리트학회 제규격 KCI-CT 118에 따라 현장 콘크리트와 동일한 상태에서 양생한 공시체의 강도시험에 따른다
   • 양생기간 중에는 콘크리트의 온도, 보온된 공간의 온도 및 기온을 자기온도기록계로 기록한다. 다만, 콘크리트가 동결할 위험성이 작은 경우에는 그 주위의 기온만을 기록하여 양생관리 할 수 있다.
2. 호칭강도와 물-결합재비를 적산온도 방식에 의하여 정한 경우, 사용한 콘크리트의 품질관리 또는 품질 검사를 위한 압축강도시험의 재령은 식 (3.5-1)로부터 정하여야 한다. 다만, 시험체의 양생은 (20 ± 2) ℃인 수중양생으로 한다.

한중기간 콘크리트 타설 시 초기 동해 방지를 고려하여 시공을 해야 하거나 겨울철 공사를 피해야 하지만 민간 발주의 경우 연말이 될수록 발주 건수가 줄어드는 반면 공공공사의 경우 11월 ~ 12월의 발주가 평균이상으로 급속하게 증가하는 것을 볼 수 있습니다.

공공기관의 연말 발주가 증가하는 이유는 연말이 되면 예산을 모두 사용하기 위해 무더기 발주를 하게 되는 경우가 흔하기 때문입니다. 이런 문제로 겨울철 공사가 증가되고 무리한 공사가 진행되어 공사 중 초기동해로 인한 문제점이 발생할 수 있습니다. 
 
이러한 점을 감안하여 동절기에 사용하는 한중콘크리트의 정의와 배합, 재료관리, 품질관리, 타설관리, 양생관리 기준에 대해 최신기준이 반영된 위 내용 참고하시기 바랍니다.

기타 건설공사 표준시방서 등 관련자료는 아래 링크 또는 카테고리 활용하시기 바랍니다. 

• 강우 및 저온 콘크리트 시공 품질 확보를 위한 가이드라인 
• 건설공사 공사기간 산정 기준 및 원칙(국토부 가이드라인)
• 품질관리(시험)계획서 작성기준 (대상, 내용, 제출시기, 승인절차 등)
• 품질관리비 사용 가능항목 및 정산기준
• 현장 콘크리트 공시체의 양생방법 기준(콘크리트학회 KIC-CT 188)
• 건설공사 품질관리자 배치기준(인원수, 자격사항, 시험실 규모 등)
• 품질관리비 사용 가능항목 및 정산기준