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2008.11.14 10:19

시방서 - 라텍스혼합개질콘크리트(LMC) 포장



 

라텍스혼합개질콘크리트(LMC) 포장


1. 일반사항

1.1 적용범위

 본 시방은 라텍스혼합개질콘크리트(LMC : Latex Modified Concrete)를 이용한 교량의

 교면포장 공사에 적용한다.


1.2 참조규격

KS F 2401 굳지 않은 콘크리트의 시료채취 방법

KS F 2402 포틀랜드 시멘트 콘크리트의 슬럼프 시험방법

KS F 2403 콘크리트의 강도시험용 공시체 제작

KS F 2407 콘크리트의 휨 강도 시험방법(단순보의 중앙점 하중법)

KS F 2408 콘크리트의 휨 강도 시험방법(단순보의 3등분점 하중법)

KS F 2409 굳지 않은 콘크리트의 단위용적 중량 및 공기량 시험방법(중량방법)

KS F 2502 골재의 체가름 시험방법

KS F 2560 콘크리트용 화학 혼화재

KS F 6516 합성고무 SBR 라텍스의 시험방법


1.3 제출물

1.3.1 본 시방서 1-2-4절 1.3에 따라 본 절의 공사계획에 맞추어 시공계획서를 작성하여 제        출하여야 한다.

1.3.2 다음 사항을 추가로 제출하여야 한다.

 (1) 시방배합표

 (2) 본 시방서 1-2-4절 1.5에 따른 라텍스 자재 공급원 승인 요청 자료


2. 재료

2.1 품질기준

2.1.1 시멘트

본 시방서 14-1절을 따른다.

2.1.2 물

라텍스혼합개질콘크리트 혼합에 사용하는 물은 깨끗하여야 하며, 기름, 염분, 산, 알칼리, 성분, 기타 품질에 영향을 주는 유해물이 있어서는 안된다.

2.1.3 잔골재

본 시방서 14-3-1절 2.1에 따른다.  다만, 잔골재의 품질기준은 다음 표에 따른다.


라텍스혼합개질콘크리트의 잔골재 품질기준

구           분

시험 방법

기 준

안정성 시험(%)(황산나트륨사용)

KS F 2507

10 이하

골재씻기 시험 손실율

(No.200체 통과량)(%)

KS F 2511

3 이하

점토덩어리 함유량(%)

KS F 2512

1 이하

비중 2.0의 액체에 뜨는 것(%)

KS F 2513

0.5 이하

염화물 이온량(%)

KS F 2515

0.022 이하


2.1.4 굵은골재

본 시방서 14-3-2절 2.2에 따른다. 다만,굵은골재의 품질기준은 다음 표에 따른다.


라텍스혼합개질콘크리트의 굵은골재 품질기준

구           분

시험 방법

기 준

점토덩어리 함유량(%)

KS F 2512

0.25 이하

연한석편 (%)

KS F 2516

5.0 이하

골재씻기시험 손실율(%)

(No.200번체 통과량)

KS F 2511

1.0 이하

비중 2.0의 액체에 뜨는 것(%)

KS F 2513

0.5 이하

흡수량(%)

KS F 2503

3.0 이하

비 중

KS F 2503

2.5 이상

안정성시험(%)(황산나트륨사용)

KS F 2507

12.0 이하

마모감량(%)

KS F 2508

25 이하


2.1.5 라텍스(Latex)

     라텍스혼합개질콘크리트에 사용되는 라텍스란스칠렌(Styrene)과 부타디엔(Butadiene)을 주 모노머(monomer)로 사용하여 공중합한 폴리머(Polymer)와 물을 일정비율로 혼합하여 만든 재료로서 구성조성물이나 고형분 함유량, 입도분포, 제조공정 등에 따라 품질의 변화가 심하므로 표준화된 제조공정을 갖춘 공장제품을 반드시 사용하여야 한다.


  (1) 용어설명

      ① 부타디엔 함유량(Weight Percent Butadiene in Latex Solids)

스틸렌-부타디엔의 총 중량에 대한 부타디엔 중량비로서 라텍스혼합개질콘크리트의 휨 및 부착강도에 영향을 미치는 인자이다. 부타디엔 함유량이 적을수록 압축강도는 증가하나 휨 및 부착강도가 낮아지고 취성적인 성질이 나타난다.

      ② 고형분 함유량(Weight Percent Solids)

라텍스 총 중량에 대한 고형분의 중량비로서 라텍스의 점도에 영향을 미치고, 라텍스혼합개질콘크리트의 부착력, 휨․인장강도 및 투수성 등에 영향을 미치는 주요인자이다. 고형분 함유량이 많을수록 라텍스의 점도는 증가하게 되고, 허용 고형분 함유량 보다 적을 경우 라텍스혼합개질콘크리트의 성능이 급격히 저하된다.

      ③ 응고량(Weight Percent Coagulum)

고형분 총 중량에 대한 기준입자 보다 큰 입자로 응고된 고형분의 중량비로 응고된 입자는 콘크리트 내에서 시멘트의 성상을 개선시키지 못한다.

      ④ 표면장력(Surface Tension)

콘크리트 재료의 혼합․분산에 영향을 미치는 인자로서 라텍스에 첨가된 첨가제의 량과 종류에 따라 표면장력은 영향을 받으므로 라텍스의 균질성을 평가하는 수단이 된다.

      ⑤ 입자크기 및 입도분포(Particle  Size & Distribution))

입자크기와 입자분포도는 라텍스혼합개질콘크리트의 성질에 중요한 영향을 미치는 인자로서 입자크기가 너무 작으면 압축강도가 낮아지고, 입자크기가 너무 크면 콘크리트 내에서 시멘트의 성상을 개선시키지 못한다. 따라서 일정한 입자크기에서 90% 이상의 균일한 입도분포를 가져야 안정된 성상발현이 가능하다.

      ⑥ 동결융해 안정성(Freeze-Thaw Stability)

라텍스에 동결․융해 시험을 반복하였을 때 고형분의 응결정도를 측정하여 나타내며, 라텍스혼합개질콘크리트의 시공시 대기온도에 대한 안정성을 평가하는 수단이 된다.

   (2) 품질기준

라텍스는 우유빛을 가지며, 독성 및 인화성이 없어야 하고, 라텍스의 품질에 영향을 미치는 주요인자 및 품질기준은 다음 표와 같다.


라텍스의 품질기준     

브타디엔

함유량(%)

고형분

함유량(%)

pH

응고량

(%)

표면장력

(dyne/cm)

입자크기

(Å)

동결융해

안정성

34±1.5

46~53

9.5~11

0.1 이하

40 이하

1,800

~2,100

응고량 0.1% 이하

iddle" sty


  (3) 시료채취 및 시험방법

시료채취 및 시험방법은 KS M 6516에 따른다. 다만 입자크기, 동결융해 안정성 시험은 FHWA-RD-78-35 Section 4.A.9, 4.A.10에 따른다.

2.1.6 양생재료

본 시방서 14-8-1절에 따른다.


2.2 재료의 시험 및 승인

2.3.1 시멘트

본 시방서 14-1절에 따른다.

2.3.2 골재

본 시방서 14-3-1절에 따른다.

2.3.3 라텍스

라텍스 재료는 공사하기 15일전에 시료 및 시험성과표를 감독원에게 제출하여 승인을 받아야 한다.

2.3.4 물

물은 기름, 산, 유기불순물, 혼탁물 등 콘크리트나 강재에 나쁜 영향을 미치는 유해물질을 함유하거나 바닷물을 사용할 수 없으며, 수질이 의심스러울 경우에는 감독원의 승인을 받아야 한다.

2.3.5 피막양생제

시공자는 피막양생제의 시험성과를 공사에 사용하기 15일전에 감독원에게 제출하여 승인을 받아야 한다.


2.4 재료의 저장

2.4.1 시멘트

본 시방서 14-1절 2.2에 따른다.

2.4.2 골재

본 시방서 14-3-1절 2.3에 따른다.

2.4.3 라텍스

  라텍스는 직사광선, 대기온도, 저장기간, 공기유입 등에 따라 품질변화가 심한 재료이므로 저장시 다음사항을 준수하여야 한다.

(1) 저장 용기의 재질은 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 또는 유리섬유보강 폴리에스테르(Glass Fiber-reinforced Polyester)여야 한다.

(2) 라텍스는 결빙되어서는 안되며, 저장온도는 5℃~29℃ 범위이내이어야 한다.

(3) 장기 저장시 굳어짐 현상(Creaming), 층리현상, pH 저하 등이 생길 수 있으므로 현장 반입시 10일이상 저장되어서는 안된다.

(4) 저장 용기의 뚜껑은 항상 닫혀 있어야 하고, 라텍스 사용시 공기가 유입되지 않도록 주의하여야 한다.

(5) 장기간 직사광선에 노출되어서는 안되고 비, 스팀 등으로부터 보호저장되어야 한다.

(6) 라텍스는 환경오염에 영향을 줄 수 있으므로 누수되거나 하수구, 지표면 등지에 유입시켜서는 안되고 폐드럼은 제조회사에 반품하거나 승인된 위탁처리업자에 위탁처리 해야한다.

2.4.4 피막양생제

피막양생제는 동절기에 동결하지 않도록 창고 안에 보관하여야 하며, 이를 사용할 때에는 양생시험을 실시하여 변질여부를 확인한 후 사용하여야 한다.

 

3. 시 공

3.1 시공장비

3.1.1 시공일반

시공조건에 맞는 장비 선정은 라텍스혼합개질콘크리트 교면포장의 품질 및 작업효율에 중요한 영향을 미치므로 시공자는 공사에 사용할 모든 장비의 기종, 기능, 기계상태, 배치계획, 오염대책 등을 기재한 장비 사용계획서를 제출하여 감독원의 승인을 받아야 하며, 공사전에 반입하여 사용전에 감독원의 확인을 받아야 한다.

3.1.2 생산장비

라텍스혼합개질콘크리트의 생산장비는 자체적으로 재료를 싣고 이동할 수 있고,  연속적인 생산이 가능하여야 하며 아래의 각항에 적합한 장비라야 한다.

(1) 장비 자체적으로 혼합․배출이 가능하고, 라텍스혼합개질콘크리트 4.5m3 을 생산하기에 충분한 량의 재료(시멘트, 골재, 물, 라텍스 등)를 실을 수 있어야 한다.

(2) 믹서에 투입되고 있는 시멘트량을 측정할 수 있고, 사용된 시멘트를 출력하거나       확인할 수 있는 기록계가 장착되어 있어야 한다.

(3) 믹서에 투입되는 배합수와 라텍스의 량을 조정할 수 있는 장치, 배합수의 량을 나타내는 유량계 및 골재의 표면수 보정을 쉽게 할 수 있는 정밀한 조절밸브 장치가 있어야 한다.

(4) 설정한 혼합물의 모든 재료가 일정하고 자동적으로 공급․혼합될 수 있도록 눈금    조정이 가능하여야 하고, 혼합물을 마무리장비의 전면에 슈트를 통하여 직접 포설할 수 있는 장비이어야 한다.

(5) 포장될 교면의 전폭을 적실 수 있는 살수 장치가 있어야 한다.

(6) 라텍스혼합개질콘크리트를 생산하기전에 감독원 입회하에 검・교정을 하여야하며, 재료의 계량오차는 다음 표의 범위 이내이어야 한다.


재료의 계량 허용 오차

재료의 종류

허용오차(%)

비고

물, 시멘트

±1

 

라텍스

±1

 

골재

±3

 


3.1.3 마무리 장비

라텍스혼합개질콘크리트 마무리면이 소요의 다짐도와 평탄성 등을 만족시킬 수 있는 장비로서 아래의 조건을 만족시킬 수 있어야 한다.

(1) 마무리 장비는 자체 동력으로 전․후방 이동이 가능하여야 한다.

(2) 배면에서의 콘크리트 표면 마무리가 고르게 펴지도록 스크리드(Screed) 전면을 위로 올릴 수 있어야 한다.

(3) 마무리 장비는 2개 이상의 회전 롤러와 오거(Auger), 1,500~2,000VPM의 진동팬  (Vibrating Pan)이 장착되어 있어야 한다.


3.2 교면준비

3.2.1 시공 일반

교면의 표면 거칠기, 함수조건, 청소상태 등은 라텍스혼합개질콘크리트의 부착력 증진과 균열방지에 매우 중요한 요인이 되므로 교면준비는 다음사항을 준수하여야 한다.

3.2.2 교면 절삭

(1) 교량 슬래브콘크리트의 표면을 절삭 깊이 2mm 내외로 요철이 생기게 절삭하여야 한다.

(2) 라텍스혼합개질콘크리트와 접하는 방호벽이나 중분대 기초 등과 같은 측벽은 치핑(Chipping)하여 거친면으로 만들어야 한다.

(3) 부착력을 저해하는 레이턴스, 들뜬 콘크리트 부스러기, 오일, 흡착된 이물질 등을 완전히 제거하여야 한다.

(4) 그라인딩 작업에 의해 발생된 미분말은 압축 공기로 완전히 제거되어야 한다.

3.2.3 습윤상태 유지

(1) 건조한 슬래브콘크리트로 인한 라텍스혼합개질콘크리트의 배합수량 흡수가 방지되도록, 교면 절삭후 넝마를 덮고 살수하여 습윤상태를 유지하여야 한다.

(2) 이러한 교면습윤상태는 라텍스혼합개질콘크리트가 포설되기 전 최소 24시간 이상 유지되어져야 한다.

3.2.4 교면 청소

(1) 그라인딩 작업, 교면 습윤상태 유지 등으로 인해 발생된 각종 이물질은 고압수로 살수하여 깨끗이 청소한 다음 비닐을 덮어 이물질의 유입을 방지하여야 한다.

(2) 이러한 교면청소는 라텍스혼합개질콘크리트가 포설되기 최소 12시간 전에 완료 되어야 한다.

(3) 교면요철, 홀(Hole)등과 같은 파인홈에 고여 있는 물은 압축공기(Air Compressor)로 제거하여야 한다.

  3.2.5 마무리장비 레일(Rail) 설치

(1) 레일은 마무리장비의 중량을 충분히 지지할 수 있고 이동중 변형이 생기지 않는 재질로 해야 한다.

(2) 레일은 마무리면이 계획고에 일치될 수 있도록 설치되어져야 한다.

(3) 레일 받침대는 좌우․상하 움직임이 없도록 고정시켜야 한다.

(4) 레일 이음부 간격은 2m 이상이어야 한다.

(5) 레일 받침대의 간격은 1m 이내로 하여야 한다. 다만, 레일 이음부 전․후에는 40cm 이내로 하여야 한다.


3.3  배합 및 생산

3.3.1 시공 일반

라텍스혼합개질콘크리트의 휨 전단성능, 부착성능, 방수 및 동결융해 저항성능 등을 충분히 발휘하기 위해서는 시험을 통하여 시방배합이 결정되어야 하고, 배합은 소요 품질과 작업에 적합한 워어커빌리티 및 피니셔빌리티를 갖는 범위내에서 이루어져야 한다.  

3.3.2 배합

(1) 배합 기준

    라텍스혼합개질콘크리트의 배합기준은 다음 표와 같다.

교면포장용 라텍스혼합개질콘크리트의 배합기준

항 목

시험 방법

단 위

기 준

휨강도(f28)

KS F 2407

KS F 2408

kg/cm2

45 이상

압축강도(f28)

KS F 2405

kg/cm2

270 이상

단위 라텍스량

 

단위시멘트 중량의 %

15

단위 수량

 

kg/cm3

150 이하

굵은골재 최대치수

 

mm

13

슬럼프 범위

KS F 2403

cm

10~15

공기량 범위

KS F 2409

%

3~6


  * 상기 배합조건을 만족하는 시방배합 예

굵은골재최대치수(mm)

슬럼프의 범위

(cm)

공기량의 범위

(%)

물-시멘트비W/C(%)

잔골재율s/a(%)

단 위 량(kg/m3)

W

시멘트

C

잔골재

S

굵은골재

G

라텍스

(SB)

13

16~22

3~6

33

58

64

400

960

709

128


(2) 시방배합

    시공자는 감독원이 승인한 콘크리트의 재료를 사용하여 감독원의 입회하에 시방           배합을 실시한다.

(3) 현장배합

시공자는 라텍스혼합개질콘크리트에 이용할 골재의 시험결과를 반영한 수정배합표를 작성하여 감독원과 협의하여 현장배합을 결정하여야 한다.

3.3.3 생산

(1) 믹서에 재료의 투입순서는 골재, 시멘트, 물, 라텍스순으로 연속하여 투입하여야  한다.

(2) 믹싱시간(Mixing Time)은 소요의 공기량과 슬럼프를 확보할 수 있는 시간 이상이어야 한다.

(3) 믹서로부터 배출된 라텍스혼합개질콘크리트는 구성성분과 반죽질기는 포장이 종료될 때까지 균등하여야 한다.

(4) 믹서의 용량은 표면에 라텍스 필름(Latex Film)이 생기기전에 마무리 작업이 종료되고, 마무리 장비가 일정한 속도로 진행될 수 있어야 한다.

(5) 믹서의 배합성능을 확인하기 위하여 포설전 아래의 시험을 실시하여야 하며, 시험 결과 그 허용오차는 1%범위 이내이어야 한다.

   “시멘트 계량기를 0(Zero)으로 일정하게 한 다음 라텍스혼합개질콘크리트 0.2m3 정도 생산하여 915×915×240mm의 용기에 가득 채웠을 때 시멘트 계량기에 기록된 값과 검․교정시 설정한 값을 비교하여 배합의 적정성을 판단한다.”


3.4 포설․마무리

3.4.1 브루밍(Brooming) 작업

부착력을 증진시키고 신․구 경계면의 결함을 없애기 위하여 타설 직전에 소량의 라텍스혼합개질콘크리트를 데크브러쉬(Deck Brush)로 쓸어 교면에 모르타르(Mortar)로 엷게 도포하는 작업으로서 다음 사항을 준수하여야 한다.

(1) 브루밍(Brooming)은 교면뿐만 아니라 라텍스혼합개질콘크리트가 접촉되는 방호벽, 중분대, 측벽에도 실시되어져야 한다.

(2) 브루밍한 표면은 라텍스혼합개질콘크리트가 포설되기 전에 건조되어서는 안된다.

(3) 브루밍 후 남은 모르타르가 빠진 라텍스혼합개질콘크리트는 포장재료에 혼합   사용되어서는 안된다.

3.4.2 포설 및 마무리

(1) 포설하기전에 교면이 깨끗하고, 표면건조포화상태로 되었는지 확인하여야 한다.

(2) 예상치 못한 기상변화에 대비하여 굳지않은 콘크리트를 보호하기 위해 사전에 충분한 준비를 하여야 한다. 만일, 포설 중 비가 내리면 감독원은 모든 작업을 중단시키고, 이로인해 손상된 부분은 제거하여야 한다.

(3) 포설높이는 계획고 보다 3~10mm 높게 포설한 다음 진동다짐으로 마무리하여야 하되, 완성면의 포설 두께는 최소 40mm 이상이어야 한다.

(4) 모서리부, 측벽부 등과 같이 채움이 취약한 부위에는 별도의 콘크리트 진동기로 다짐을 실시하여야 한다.

(5) 포설 양쪽 단부, 국부적인 보수 등은 흙손으로 인력 마무리하여야 한다. 이때 마무리 면을 직선자로 평탄성을 점검하고 필요에 따라 요철부분을 정정하여야  한다.

(6) 라텍스혼합개질콘크리트 마무리면은 소요의 평탄성과 종・횡 계획고와 내구적인 표면을 유지할 수 있어야 한다.

3.5 양 생

3.5.1 피막양생제 살포

(1) 피막양생제는 유성제품을 사용하여야 하며, 사용량은 1.5ℓ/㎡(원액농도 0.105kg/m2) 이상으로 한다.

(2) 포설마무리 후 즉시 또는 타이닝이 끝나면 바로 양생제를 살포하여야 한다. 

(3) 양생제는 전면적에 고르게 살포되어야 하며, 어떠한 경우에서든 양생제가 살포되지 않은 부분이 있어서는 안된다.

3.5.2 양생

(1) 표면마무리가 끝난후 교통이 개방될때까지 건조, 온도변화, 하중, 충격등의 나쁜 영향을 받지 않도록 보호하여야 한다. 

(2) 콘크리트 표면이 변형되지 않을 정도로 성형되면 즉시 깨끗하고, 고르게 물로 축인 넝마를 덮고, 곧이어 비닐을 깔아 48시간 동안 습윤양생을 하여야 한다.

   다만, 대기온도가 13℃이하일 경우는 감독원은 양생기간을 더 연장할 수 있다.

(3) 습윤양생이 끝나면 양생포를 걷어내고 72시간 이상 기건양생을 하여야 한다.

3.5.3 타이닝

(1) 평탄 마무리가 끝나고 표면에 성형성이 유지되면 즉시 타이닝기에 의한 기계마무리를 하여야 한다. 이때 홈의 깊이는 3mm 이상을 표준으로 하고, 홈의 간격은 2~3cm로 하여 충분한 마찰계수를 갖도록 하여야 한다.

(2) 특별히 마찰계수를 증진시킬 필요가 있을 경우에는 감독원의 지시에 따라 홈의 깊이 및 간격을 조정할 수 있다.

   

3.6 품질관리 및 검사

3.6.1 라텍스

LMC 포설 500m3 마다 본 시방서 15-2절 2.1.5항에 준하는 관리시험을 실시하여야 한다.

3.6.2 슬럼프

본 시방서 15-5절 3.3.2 교면포장용 라텍스혼합개질콘크리트의 배합기준표에 따른다.

3.6.3 연행공기량(Entrained Air)

본 시방서 15-5절 3.3.2 교면포장용 라텍스혼합개질콘크리트의 배합기준표에 따른다.

    3.6.4 접착강도

신구 콘크리트 포장의 접착강도는 최소 14kg/cm2 이상이어야 한다.

3.6.5 휨강도

본 시방서 15-5절 3.3.2 교면포장용 라텍스혼합개질콘크리트의 배합기준표에 따른다.

3.6.6 평탄성

본 시방서 11-1절 3.19.1에 따른다.

    3.6.7  포장면 보호 및 교통개방

본 시방서 11-1절 3.17에 따른다.


3.7 시공의 제한

(1) 타설 시점에서 라텍스혼합개질콘크리트의 온도는 21±11℃ 범위에 있어야 한다.

(2) 타설현장이 직사광선에 노출된 상태로 대기온도가 30℃ 이상이거나, 그 이상으로 예상되면 라텍스혼합개질콘크리트 교면포장공사 시공계획을 변경하여야 한다.

(3) 어떠한 경우에서도 대기온도가 7℃이하일 경우에는 라텍스혼합개질콘크리트가  타설되어서는 안된다. 단, 양생시 대기온도가 최소 8시간 동안 7℃이상 유지될 것으로 예상될 경우에는 대기온도 7℃에서는 포설할 수 있다.

(4) 1시간 이상 포설이 중단될 경우 시공조인트(Construction Joint)를 설치하여야 한다. 만일 포설 지연이 1시간 이내일 경우 몇 겹의 젖은 넝마(Burlap)을 덮어 포설단부가 건조되지 않도록 보호하여야 한다.

(5) 어떠한 차량도 포설 후 15일 이내에 통행되어서는 안된다.

(6) 교면준비 상태, 믹싱방법, 배합, 포설 및 마무리 상태 등의 조사를 위해 감독원은 현장에 상주해 있어야 한다.

 

 

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