현장에서 콘크리트 품질검사를 위해 시험실에서 양생된 공시체의 압축강도 시험결과가 기준에 못미칠 경우에 무조건 재시공해야하는 것일까? 결론부터 말씀드리면 재령연장 검토, 비파괴시험, 코어채취 압축강도 시험, 재하시험에 의해 다시 시험하고, 부분결함일 경우 해당부분을 재시공하거나 보강하고, 전체적인 결함일 경우 재하시험에 의한 구조물 성능 시험을 실시해야 합니다.
시험 결과 콘크리트의 강도가 작게 나오는 경우
표준시방서 3.5.5.7을 보면 시험실에서 양생된 공시체 개개의 압축시험 결과가 아래 규정을 만족하지 못하거나 또는 현장에서 양생된 공시체의 시험결과에서 결점이 나타나면, 구조물의 하중지지 내력을 충분히 검토하여, 적절한 조치를 취해야 한다고 합니다.
위와 같이 검사하여 콘크리트의 압축강도 시험 결과 규정을 만족하지 못한 경우에 시료의 적절성 및 시험기기나 시험 방법의 적절성을 검토하여 부적절한 경우를 제외하고 평가합니다. 그럼에도 불구하고 강도가 부족할 경우 아래 방법으로 다시 검사를 실시 합니다.
콘크리트 강도가 작게 나오는 경우 조치방법
- 결과 강도가 부족하다고 판단되면 관리재령의 연장을 검토한다.
- 결과 강도가 부족하다고 판단되고 관리재령의 연장도 불가능할 때에는 비파괴 시험을 실시한다. 비파괴 시험 결과에서도 불합격될 경우 문제된 부분에서 코어를 채취하여 KS F 2422에 따라 코어의 압축강도의 시험을 실시하여야 한다. 코어 강도의 시험 결과는 평균값이 fck의의 85 %를 초과하고 각각의 값이 75 %를 초과하면 적합한 것으로 판정한다.
강도가 작게 나오는 경우 관리재령을 검토하고, 관리재령의 연장도 불가능할 때는 비파괴시험을 하고 그래도 강도가 작게 나오면 코어를 채취하여 강도시험을 실시해야 합니다.
비파괴시험 방법
구조물 중의 콘크리트 품질 검사 시 필요할 경우에는 한국콘크리트학회 ｢비파괴시험법에 의한 콘크리트 강도평가 요령｣에 따라 비파괴시험에 의한 검사를 실시하여야 합니다. 그리고 비파괴시험 결과를 종합적으로 판단한 결과, 구조물의 성능에 의심이 가는 경우에는 책임기술자의 지시에 따라 적절한 조치를 취하여야 합니다.
코어채취 압축강도 시험방법
KS F 2422(콘크리트 코어 및 보의 시료 절취 및 강도시험방법)에 따라 코어의 압축강도의 시험을 실시해야 합니다.
비파괴시험이나 코어채취 압축강도 시험방법의 결과 부분적인 결함과 전체적인 결함의 조치
- 부분적인 결함 : 해당 부분을 보강하거나 재시공
- 전체적인 결함 : 재하시험에 의한 구조물의 성능 시험
재하시험에 의한 구조물의 성능시험 공사 중에 ①콘크리트가 동해를 받았다고 생각되는 경우, 공사 중 현장에서 취한 ②콘크리트 압축강도시험 결과로부터 판단하여 강도에 문제가 있다고 판단되는 경우, 그 밖의 공사 중 구조물의 안전에 어떠한 근거 있는 의심이 생긴 경우 등으로서 책임기술자가 필요하다고 인정하는 경우에는 재하시험을 실시하여야 합니다.
- 구조물의 성능을 재하시험에 의해 확인할 경우 재하 시험 방법은 그 목적에 적합하도록 정하여야 한다. 이 경우 재하방법, 하중 크기 등은 구조물에 위험한 영향을 주지 않도록 정하여야 한다.
- 재하 도중 및 재하 완료 후 구조물의 처짐, 변형률 등이 설계에 있어서 고려한 값에 대해 이상이 있는지를 확인하여야 한다.
- 재하시험 방법, 재하기준, 허용기준, 허용 내하력에 대한 규정 등 재하 시험에 관련된 사항은 KDS 14 20 90을 준용한다.
- 시험 결과, 구조물의 내하력, 내구성 등에 문제가 있다고 판단되는 경우에는 책임기술자의 지시에 따라 구조물을 보강하는 등의 적절한 조치를 취하여야 한다.
KDS 14 20 90 기존 콘크리트구조물의 안전성 평가기준
재하시험에 의하 평가
- 재하시험의 목적은 구조물 또는 부재의 실제 내하력을 정량화하여 안전성을 평가하기 위함이며, 재하시험의 결과는 안전성 판단에 직접 적용하거나 해석적인 방법으로 평가된 구조물의 내하력을 보완하는데 적용하여야 한다.
- 책임구조기술자는 재하시험 전에 재하하중, 계측, 시험조건, 수치해석 등을 포함한 재하시험 계획을 수립하여 구조물의 소유주 또는 관리 주체의 승인을 받아야 한다.
- 재하시험을 수행하기 전에 해석적인 평가를 수행하여야 한다.
- 재하시험 대상 구조물 또는 부재의 재료가 충분히 설계강도에 도달할 수 있는 재령일이 확보된 이후에 수행하여야 한다.
- 건물에서 부재의 안전성을 재하시험 결과에 근거하여 직접 평가할 경우에는 보, 슬래브 등과 같은 휨부재의 안전성 검토에만 적용할 수 있다.
- 구조물의 일부분만을 재하할 경우, 내하력이 의심스러운 부분의 예상 취약 원인을 충분히 확인할 수 있는 적절한 방법으로 실시하여야 한다.
재하시험 결과의 적용
- 대상 구조물 또는 부재의 해석에 의한 결과와 재하시험 결과가 충분히 부합되는 것으로 평가기술자가 판단한다면, 재하시험 결과를 고려한 내하력 평가가 이루어져야 한다. 단, 동적재하시험이 수행된 교량의 경우에는 실측충격계수가 설계충격계수보다 크게 얻어진 경우에 한해서 교량 내하력평가에 적용할 수 있다.
- 재하시험 대상 건물 또는 휨부재가 부록. 4.1 또는 부록. 4.2.2.2(3)의 조건이나 판정기준을 만족하지 않는 경우 책임구조기술자는 재하시험 또는 해석의 결과에 따라서 제한된 낮은 내하력 범위 내에서 구조물을 사용하도록 제한할 수 있다.
- 교량재하시험을 근거로 내하율을 결정할 경우, 부록 식 (4.1-5)의 D는 현장 조사한 단면 제원에 근거한 고정하중에 의한 단면력, L은 현장재하시험에 의해 구한 횡분배가 고려된 정적활하중에 의한 단면력, I는 설계충격계수보다 큰 경우에 한해서 실측충격계수를 적용하여야 한다. 이때 단면력을 구하기 위한 수치해석 모델은 재하시험 결과를 반영하여 가능한 실제의 교량거동을 유사하게 재현할 수 있도록 완성되어야 한다.
- 재하시험 과정에서 전체 교량 및 부재의 안정성에 문제가 없으며 활하중에 의한 횡분배가 충분히 이루어진 것으로 교량 평가기술자가 판단할 경우, 재하시험 결과에 의해 수치해석 모델의 개선을 수행하여 대상 교량의 단면력을 결정할 수 있다. 이러한 과정에 있어서 해석 방법, 추정된 최대 단면력, 내하율의 결정 등을 관리주체로부터 승인받아야 한다.
참고자료 : KCS 14 20 10 :2021 일반콘크리트 / KDS 14 20 90 :2021 기존 콘크리트구조물의 안전성 평가기준
다시 정리하여 말씀드리면 시험실에서 양생된 콘크리트 공시체 압축강도가 기준에 못미칠 경우 첫번째로, 관리재령일수 연장을 검토하여 실시하고 그래도 기준에 미달되면, 비파괴 검사 혹은 코어채취 압축강도시험을 실시합니다. 그럼에도 불구하고 강도가 부족하다면 기존 콘크리트 구조물의 안전성 평가기준의 재하시험에 의한 평가 및 적용에 따라 시험을 하셔야 합니다.
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