프리팩트 콘크리트 (Prepacked concrete)

1. 개요

1) Prepacked concrete는 구조물에 거푸집을 설치하고 그 속에 철슨배근과 굵은 골재를 투입한 후 시멘트 mortar를 주입하여 시공이음이 없는 일체화된 콘크리트를 말한다.

2) Prepacked concrete는 수중콘크리트 시공 및 기초 pile 적용시 저소음, 저진동으로 시공이 비교적 간단하다.


2. 용도

1) 수중 콘크리트 시공 :재료분리가 적고 타설관리가 용이하다.

2) mass 콘크리트 시공
① 경화 후 수축이 적다.
② 굵은 골재 사용에 유리: 조골재 용적 60%, 모르타르 40%

3) 특수 조건하에 시공
① 보통 콘크리트로 시공이 곤란한 곳: 협소한 장소, 폐쇄 공간
② 구조물 보수 등

4) 중량 콘크리트 시공
① 재료분리가 없으므로 비중이 큰 중량 콘크리트에 적합
② 원자로, 차폐 콘크리트시공

5) prepacked pile 공법: CIP, PIP, MIP 공법에 이용


3. 특징

1) 부착성능: intrusion aid의 특수혼화제 사용으로 조골재 및 철근과의 mortar 부성성능이 향상된다.

2) 시공이음: 거푸집 내 조골재 충진 후 grouting은 연속하여 실시하므로 시공이음이 없는 대형 구조물시공이 가능

3) 건조수축: 조골재 선 충진에 후 mortar 주입으로 침하량이 작고 건조수축이 일반 콘크리트에 비해 1/2정도로 감소된다.

4) 강도: 보통 300kg/cm이하이나 혼화제를 사용할 때 장기강도 400~600kg/cm이상

5) 내구성 및 수밀성이 뛰어나다.

6) 공정이 간단하여 작업이 용이

7) 품질확인: mortar 주입으로 콘크리트가 형성되므로 직접 품질확인이 곤란함.


4. 재료

1) 시멘트 : 보통 포틀랜드 시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트등 사용

2) 골재
- 골재는 유해량의 먼지, 흙, 유기불순물, 염화물등을 포함하지 않아야 한다.
- 굵은골재는 공극률을 크게하고, 작은골재는 공극율이 작을수록 좋다.

3) 물 : 음료가능한 깨끗한물

4) 혼화제: Flyash(10~30%), AE감수제, 고성능감수제


5. Intrusion aid(침투제)

1) 정의 : 수밀성 물질을 주성분으로 하며, 모르타르 flyash, AL 분말등을 적당히 혼합하여 Intrusion aid mortar를 만든다.

2) 특징
- 조골재사이에서 완전한 부착을 유도한다.
- 모르타르 성분의 현탁성을 높인다.
- 모르타르의 조기강도 억제, 펌프주입을 용이하게 함
- 물과 친화성이 거의 없다.

3) 용도 : Prepacked concrete공사, 주열식 흙막이공법, 수중콘크리트 공사

4) 배합 
-  보통 콘크리트의 w/c 비 보다 적게 
-  유동성을 좋게하기 위해 Flyash 사용 
-  Bleeding 이 적어야 한다. (3%이내) 
-  굵은골재 최대치수는 가능한 작은 것을 사용하여 재료분리방지


6. 시공

1) 시공순서 Flow Chart
거푸집설치 → 철근배근 → Tremie관 검사관 설치 → 굵은골재 충진 → Intrusion aid mortar 주입

2) 시공시 유의사항
① 거푸집 강도를 크게 할 것.
② mortar유출방지
③ 골재 입도 분포를 균등하게: 공극 40~48%
④ 주입관 주입시 tremie 공법적용
⑤ tremie관은 20~50mm 사용한다.
⑥ Intrusion aid mortar
  - Flyash 사용하여 유동성 높인다.
  - 단위수량 적게하여 Bleeding 현상억제
  - 건조수축, 재료분리가 적어야한다.
  - 주입압 3～5kg/cm2
⑦ 주입관리
  - 주입은 얕은 위치에서 시작하고, 모르타르면은 수평하게 한다.
  - 주입모르타르는 연속적으로 압송
  - 주입관의 선단은 모르타르에 0.5~2m 이상 묻히게 하여 재료분리 방지
  - 주입모르타르의 상승속도. 2m/hr로 천천히 한다.


7. 문제점 및 대책

1) 문제점
- 재료분리
- 거푸집 측압이 크다.
- 주입 모르타르 누수우려

2) 대책
- 모르타르 누수방지 방안 연구
- 연속타설로 재료분리 방지
- 거푸집 강성이 큰재료 사용


8. 결론

1) Prepacked concrete는 재료분리나 수축이 적고 먼저 시공된 콘크리트와의 접착력도 좋아 수리,개조 및 수중 콘크리트에 유리함.

2) 시공시 측압이 크므로 주입압, 주입상승속도를 준수하고 거푸집의 강성을 증대시켜야 하며 혼화제를 사용하여 유동성을 확보해야한다.