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[eGEN] 탄산화를 고려한 노출등급에 따른 콘크리트 최소 설계기준 압축강도

질문

탄선화를 고려한 노출등급에 따른 콘크리트 최소 설계기준 압축강도에 대해 궁금합니다.

 

답변

최근 개정된 콘크리트구조 내구성 설계기준(KDS 14 20 40 : 2021)에 따르면, 탄산화를 고려한 노출등급을 EC1, EC2, EC3, EC4로 구분하고 있습니다.

<표 4.1-1, 표 4.1-3>

범주 등급 fck (MPa) 조건
EC (탄산화) EC1 21 건조하거나 수분으로부터 보호되는 또는 영구적으로 습윤한 콘크리트 - 공기 중 습도가 낮은 건물 내부의 콘크리트         - 물에 계속 침지 되어 있는 콘크리트
EC2 24 습윤하고 드물게 건조되는 콘크리트로 탄산화의 위험이 보통인 경우 - 장기간 물과 접하는 콘크리트 표면                      - 외기에 노출되는 기초
EC3 27 보통 정도의 습도에 노출되는 콘크리트로 탄산화 위험이 비교적 높은 경우 - 공기 중 습도가 보통 이상으로 높은 건물 내부의 콘크리트                                                                    - 비를 맞지 않는 외부 콘크리트
EC4 30 건습이 반복되는 콘크리트로 매우 높은 탄산화 위험에 노출되는 경우 - EC2 등급에 해당하지 않고, 물과 접하는 콘크리트(예를 들어 비를 맞는 콘크리트 외벽, 난간 등)

 

비를 맞는 콘크리트 외벽, 난간 등은 건습이 반복되는 콘크리트로 매우 높은 탄성화 위험에 노출되는 조건(EC4)이므로 콘크리트 설계기준 압축강도를 fck=30MPa 이상으로 설계하도록 기술하고 있습니다.

 

그런데 콘크리트의 탄산화를 고려한 설계에서 비를 맞는 외부 콘크리트라 하더라도 규정에 따라 방수처리된 표면은 노출등급을 EC3로 간주하여 콘크리트 설계기준 압축강도를 fck=27MPa로 설계할 수 있습니다.

 

여기서 도장과 같은 표면처리는 탄산화에 효과적인 대안이 될 수 있습니다. 다만, 자외선, 동결융해 등의 열화로 인해서 도장의 성능이 저하될 수 있으므로 구조물의 보호성능 유지를 위해서는 일정기간(매5년) 후 재도장이 필요합니다.                                                        [출처 : 콘크리트구조 내구성 설계기준 개정안내서, 한국콘크리트학회_2021]

 

내구성 설계기준 개정과 관련하여 자주 묻는 질문들을 아래와 같이 정리하였으니 참고바랍니다.

 

Q. 내구성 설계기준 개정의 취지는 무엇인가요?

A. 우리나라 주택의 평균수명은 27년으로 선진국의 주택 평균 수명에 비해 현저히 낮습니다.                                                                  [출처 : 공동주택 생애주기에 따른 중장기 관리전략연구, 국토교통부 연구용역보고서_2013]                                                                   그리고 우리나라는 해양, 산악, 계절변화 등 지형적, 기후적 영향으로 건설구조물에 미치는 노출조건이 다양합니다.                              그러므로 환경성능에 맞는 내구성 설계를 통해 건설구조물의 수명을 늘려 자원낭비와 환경부담을 줄이고, 보다 높은 안전성을 확보하여 국민의 안전과 재산을 보호하는 것이 개정의 취지입니다.                                                                                                                          [출처 : 콘크리트구조 내구성 설계기준 개정안내서, 한국콘크리트학회_2021]

 

Q. 소규모 건축물도 적용해야 하나요?

A. 기준에 따르면 소규모건축물에 대한 예외조항이 없으므로 소규모 건축물이라도 내력과 무관하게 적용하는 것이 적절합니다.        [출처 : 건축구조Q&A, 한국건축구조기술사회]

 

Q. 콘크리트 골조 외부에 단열재 및 마가마 시공시 콘크리트 강도 27MPa를 사용할 수 있나요?

A. 외부 콘크리트 면이 방수처리 되지 않았더라도 단열재나 마감재가 외기로부터 콘크리트 면을 보호하는 역할을 할 수 있으므로 EC3(비를 맞지 않는 외부 콘크리트)로 분류할 수 있다고 판단됩니다.                                                                                                          [출처 : 건축구조Q&A, 한국건축구조기술사회]

 

Q. 내구성 설계기준에 표기된 최소 설계기준 압축강도보다 낮은 강도를 사용하려면 어떻게 해야 하나요?

A. 별도의 내구성 설계(내구성 평가)를 건축구조기술사에게 의뢰하여 그 결과가 요구하는 내구성 기준 압축강도를 적용할 수 있습니다. [출처 : 건축구조Q&A, 한국건축구조기술사회]

 

Q. 건축구조기술사가 수행한 구조계산서에는 콘크리트 설계기준 압축강도가 24MPa로 되어 있는데, 이대로 설계도면에 적용하고 시공해도 되나요?

A. 구조계산서 상에 내구성 평가를 수행한 내용이 있으며 그 결과가 24MPa로 가능하다는 내용이 있다면 그대로 적용할 수 있습니다. 그러나 발주자가 요구성능을 제시하지 않고 내구성 평가를 포함하여 의뢰한 경우가 아니라면 그 구조계산서는 하중에 대한 안전성에 대해서만 검토한 결과인 것으로 예상됩니다. 이 때는 전체 설계를 총괄하는 건축사의 권한으로 콘크리트 설계기준 압축강도를 내구성 설계기준에 따라 높게 정하여 도면에 표기하는 것이 적절하다고 판단됩니다. 또는 경제적인 이유로 콘크리트 설계기준 압축강도를 높일 수 없다면 별도로 내구성 평가를 의뢰하고 그 결과에 따라 안전성에서 요구하는 설계기준 압축강도로 맞출 수도 있습니다.

 

eGEN에서는 정보 > 구조정보 > 철근콘크리트 에서 콘크리트 설계기준 압축강도를 일괄적으로 변경할 수 있습니다.

ex) C27 = 27MPa

 

 

콘크리트내구성 설계기준 개정안내서

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