팽창콘크리트

정의

팽창콘크리트는 팽창재를 넣어 건조수축에 의한 체적 감소를 상쇄한 콘크리트다.

콘크리트는 마르면서 줄어드는데, 이 수축을 미리 부풀려 보상하는 것이 목적이다.

강도를 올리는 재료가 아니라 체적을 안정시키는 기술로 이해해야 한다.

수축과 구속

콘크리트는 건조하면서 줄어드는데, 철근이나 주변 부재에 묶여 있으면 줄지 못한다.

줄지 못한 수축은 인장응력으로 바뀌어 균열이 생긴다.

팽창콘크리트는 팽창을 구속 상태에서 일으켜 내부에 압축응력을 만든다.

이 압축응력이 건조수축에 의한 인장을 상쇄해 균열을 줄인다.

팽창 기구

팽창의 화학적 원리는 에트링가이트 생성이다.

팽창재는 물과 반응해 에트링가이트 결정을 만들고, 이 결정은 생성될 때 부피가 커진다.

순 변형률은 팽창 변형률에서 예상 건조수축 변형률을 뺀 값이다.

그래서 설계에서는 팽창이 수축 이상이 되도록 팽창재 사용량을 정한다.

팽창재 형식과 용도

팽창재는 화학 조성에 따라 K형, S형, M형으로 나눈다.

K형은 에트링가이트 팽창 에너지가 커서 화학적 프리스트레스에 주로 쓰인다.

S형은 팽창량이 중간이라 수축보상용에 많이 쓰인다. M형은 산화물 수화로 팽창이 늦게 나타난다.

같은 에트링가이트 기구라도 K형과 S형은 팽창 에너지 차이로 용도가 나뉜다.

목적별 구분과 관리

팽창콘크리트는 목적에 따라 수축보상용, 화학적 프리스트레스용, 충전용으로 나뉜다.

수축보상용과 화학적 프리스트레스용은 요구 팽창력이 달라 사용량과 배합 조건을 따로 정한다.

시험에서는 구속 조건과 팽창량을 맞추고 습윤양생을 유지하는 점을 함께 쓴다.

품질은 팽창률 시험과 압축강도 시험으로 확인한다.

흔한 실수와 직접 풀기

가장 흔한 실수는 팽창콘크리트를 강도 증진재로 설명하는 것이다.

팽창 기구를 빼고 결과만 쓰는 것도 감점 요인이다.

구속 조건을 빠뜨리거나 습윤양생 없이 시공을 말하면 답안이 불완전해진다.

정리

팽창콘크리트는 건조수축을 팽창으로 상쇄해 균열을 억제하는 콘크리트다.

원리는 팽창재의 에트링가이트 생성이고, 종류는 목적에 따라 세 가지로 나뉜다.

구속 조건에 맞춘 팽창량 설계와 초기 습윤양생이 핵심이다.