📝 예상문제 & 모범답안
용어예상트레미(Tremie)관 공법에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의
수중콘크리트 타설 시 콘크리트가 물과 직접 접촉하지 않도록, 선단이 항상 콘크리트 속에 매입된 관을 통해 하부로부터 밀어올리듯 타설하는 공법.
2. 시공 유의사항
① 관 선단 매입깊이 0.3~0.5m 이상 유지 ② 콘크리트 자유낙하 금지 ③ 연속 타설로 콜드조인트 방지 ④ 관 인발 시 선단이 콘크리트 밖으로 노출되지 않도록 서서히 인양.
3. 유의사항
관 선단이 순간적으로라도 콘크리트 밖 물 속에 노출되면 즉시 워시아웃이 발생하므로, 인발 속도는 타설 진행레벨을 실측하며 결정해야 한다.
용어예상수중콘크리트의 물-결합재비 및 배합관리 기준. (10점)
1. 배합기준
물-결합재비 50% 이하, 단위시멘트량 370kg/㎥ 이상의 부배합 적용.
2. 관리 이유
수중 타설 시 물과의 접촉으로 인한 시멘트 유실·희석에 대비해 여유 배합이 필요하며, 슬럼프 130~180mm 정도로 유동성을 확보해 트레미 압송성을 높인다.
3. 유의사항
부배합·저슬럼프 관리에 더해 필요 시 수중불분리성 혼화제를 병용하면 워시아웃 저항성을 한층 높일 수 있다.
용어예상수중콘크리트 타설 시 유속 제한 기준. (10점)
1. 기준
원칙적으로 정수(잔잔한 물) 중에서 타설하며, 부득이한 경우 유속 5cm/s 이하로 제한한다.
2. 초과 시 조치
유속이 기준을 초과하면 가물막이(코퍼댐)·차단막을 설치해 유속을 저감한 후 타설, 그렇지 않으면 재료분리·콘크리트 유실 위험이 크다.
3. 유의사항
유속은 조위·유량 변화에 따라 시시각각 달라지므로, 타설계획 수립 시 조사시점의 순간유속이 아니라 시공기간 전체의 유속 변동을 검토해야 한다.
용어예상수중불분리성콘크리트에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의
수중불분리성 혼화제(증점제 계열)를 첨가해 점성을 크게 높임으로써 물과 접촉해도 재료분리·시멘트 유실이 거의 없도록 한 특수 수중콘크리트.
2. 특징
트레미관 없이도 자유낙하 타설이 가능한 수준으로 워시아웃 저항성이 높으나, 점성이 커 펌프압송성이 저하되고 일반 수중콘크리트보다 고가이다.
3. 유의사항
일반 트레미공법 적용이 곤란한 협소·복잡 형상부에 제한적으로 적용하며, 시공 전 현장배합시험으로 점성·유동성 균형을 확인해야 한다.
서술형예상수중콘크리트의 시공방법과 품질관리대책에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요
수중콘크리트는 물과의 접촉으로 인한 재료분리·강도저하 위험이 상존하므로, 트레미공법 원칙 준수와 배합·타설관리가 품질확보의 핵심이다.
Ⅱ. 워시아웃(Wash-out) 발생 원리
콘크리트가 물과 직접 접촉하면 시멘트 페이스트가 물에 씻겨나가는 워시아웃 현상이 발생해 강도저하·백탁현상을 유발한다. 트레미공법은 관 선단을 항상 기 타설 콘크리트 속에 묻어 신규 콘크리트가 물과 접촉하지 않고 기 타설부 아래로 압출·상승하도록 하여 이 현상을 원천 차단하는 원리다.
Ⅲ. 시공방법
① 저면 슬라임 제거 → ② 트레미관 설치(선단 하부 근접) → ③ 초기 타설로 관 선단 매입(0.3~0.5m) → ④ 연속 타설·서서히 인발 → ⑤ 상면 레이턴스 제거.
Ⅳ. 품질관리 대책
① 배합관리: W/B 50% 이하, 단위시멘트량 370kg/㎥ 이상 부배합
② 타설관리: 자유낙하 금지, 관 선단 매입깊이 준수, 연속타설
③ 유속관리: 정수 중 타설, 유속 5cm/s 이하 제한, 초과 시 가물막이
④ 강도관리: 수중 타설에 따른 강도저감을 고려해 배합강도 할증 설계
트레미관 내 콘크리트는 관 내부 압력차(수두차)로 하부에서 밀려나가는 원리이며, 관 선단이 노출되면 물과 직접 접촉해 워시아웃(Wash-out) 현상으로 시멘트 페이스트가 유실된다.
교각 기초 수중타설에서 관 선단 매입깊이 미준수로 재료분리·레이턴스 다량 발생 후 트레미 재시공한 사례가 대표적 실패사례로 인용된다.
Ⅴ. 맺음말
트레미 선단 매입깊이와 유속을 실측 관리하고, 부배합·저W/B 배합을 통해 수중 분리저항성을 확보해야 한다.
서술형예상수중콘크리트와 육상콘크리트의 차이점 및 시공 시 유의사항을 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요
수중콘크리트는 물과의 접촉이라는 육상콘크리트에 없는 변수가 있어 배합·타설·품질관리 전반에서 차별화된 접근이 필요하다.
Ⅱ. 육상콘크리트와의 차이점
① 타설방법: 트레미관 필수(육상은 자유타설·펌프 직타 가능) ② 배합: 부배합·낮은 W/B로 분리저항성 강화 ③ 강도: 물과의 접촉에 의한 강도저감을 고려해 할증 설계 ④ 다짐: 별도 진동다짐 불가(수중 진동기 사용 제한적) ⑤ 품질확인: 잠수·비파괴 검사 등 육안 확인 곤란.
Ⅲ. 시공 시 유의사항
① 트레미관 선단 매입깊이(0.3~0.5m) 준수 ② 정수 중 타설, 유속 5cm/s 이하 ③ 연속타설로 콜드조인트 방지 ④ 저면 슬라임·부유물 사전 제거 ⑤ 타설 후 품질확인(코어채취·초음파 등) 계획 수립.
수중콘크리트는 타설 과정을 육안으로 확인할 수 없다는 근본적 제약이 있어, 육상콘크리트의 품질관리가 "시공 중 확인"에 집중되는 것과 달리 사전 배합검증 + 사후 비파괴검사의 이중 체계로 품질을 보증해야 한다.
유속이 큰 하천 교각기초에서 가물막이 없이 트레미 타설을 강행해 콘크리트가 유실·확산된 사례가 유속관리 실패의 대표적 예로 언급된다.
Ⅳ. 맺음말
수중콘크리트는 시공 중 육안 확인이 어려운 만큼, 사전 배합·타설계획과 사후 품질검사를 이중으로 관리해야 한다.