콘크리트 다짐 총정리! (다짐방법, 다짐기, 진동기 종류, 다짐대, 과다짐)

오늘은 콘크리트의 다짐 (concrete compaction)에 대해 포스팅 해보고자 합니다.

 

콘크리트 다짐의 원리와 방법, 다짐기, 진동기, 종류, 다짐대, 과다짐 등에 대한 정보입니다.

 

 

 

콘크리트 다짐(compaction) 이란?

콘크리트 다짐은 콘크리트 내부의 공기를 제거하고 콘크리트의 입자를 밀착시켜 단단하고 견고한 구조물을 만들기 위해 사용되는 공법입니다. 콘크리트 다짐을 하는 주된 이유는 콘크리트의 내구성과 강도를 향상시키는 것입니다.

 

콘크리트 다짐의 원리는 콘크리트를 진동시켜 입자들이 더 조밀하게 밀착되도록 하는 것입니다. 진동기로 콘크리트를 진동시키면 콘크리트 내부의 공기가 이동하며 입자들이 서로 더 밀착됩니다. 이렇게 밀착된 콘크리트는 더 단단하고 강력한 구조물을 만들 수 있습니다.

콘크리트 다짐은 건물, 다리, 도로 등 건설 분야에서 폭넓게 사용됩니다. 콘크리트 다짐은 건축물의 내구성과 안정성을 높여주는 중요한 역할을 합니다.

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콘크리트 다짐 위험성평가 (예시)

 

 

 

 

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다짐기(진동기)의 사용 이유

콘크리트 다짐은 콘크리트를 밀어서 내부 공기를 제거하고 입자 간 거리를 줄여서 콘크리트 내부의 결합력을 강화하는 과정입니다. 손으로 다짐할 경우 일관된 강도를 유지하기 어렵고 힘의 방향이 일정하지 않아서 공기 포함 부분을 충분히 제거하지 못할 가능성이 있습니다.

 

반면 기계로 다짐할 경우 진동기의 진동력을 이용하여 콘크리트 내부의 입자를 밀어서 타설시 혼입된 내부 공기를 효과적으로 제거할 수 있으며, 일정한 힘의 방향으로 다짐하기 때문에 일관된 강도를 유지할 수 있습니다. 아래는 손다짐시와 비교한 콘크리트 압축강도의 변화에 대한 연구결과 그래프입니다.

 

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콘크리트 다짐의 국내 규정

 

국토교통부가 작성한 [일반콘크리트 공사 일반사항 KCS 14 20 10 : 2022] 에서는 다짐 기준을 아래와 같이 제시하고 있습니다.

 

일반 콘크리트  공사 일반사항  KCS 14 20 10 : 2022

 

 

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콘크리트 다짐기 (진동기)의 종류

 

1. 내부 진동기

2. 외부 진동기

3. 표면 진동기

4. 콘크리트 다짐대 (플랫폼 진동기)

 

1. 내부 진동기

 

 

내부 진동기는 콘크리트에 가장 일반적으로 사용되는 진동기입니다. 모터와 진동 기능이 있는 강철 튜브 (한쪽 끝이 닫히고 둥글게 됨)로 구성됩니다. 강철 튜브(포커)는 유연한 튜브를 통해 전기 모터 또는 디젤 엔진에 연결됩니다. 강철 튜브(포커) 는 보통 직경 40~100mm의 크기로 제작되며 직경은 거푸집의 철근 간격을 고려하여 결정됩니다.

 

진동 주파수는 최대 15000rpm까지 다양하지만 3000rpm ~ 6000rpm 사이의 범위가 일반적으로 적용됩니다. 내부 진동기의 일반적인 영향 반경은 0.50m ~ 1.0m 이지만 간격을 600mm 이하 또는 강철 튜브(포커) 직경의 8~10배 이하의 간격으로 콘크리트에 삽입하는 것이 바람직합니다. 1회 삽입 당 필요한 진동 시간은 30초에서 2분 정도입니다.

 

미국 콘크리트 학회(ACI) 에서는 콘크리트 내부 진동기 사용시 직경별 사용 간격을 아래 표와 같이 규정하공 있습니다. 현장 운영시 참고하시면 좋을듯 합니다.

콘크리트 내부 진동기에 대한 ACI 사용 기준 (미)

 

 

2. 외부 진동기

 

 

외부 진동기는 내부 진동기와 달리, 거푸집에서 직접 작동하지 않고 거푸집 외부에서 작동합니다. 따라서 콘크리트를 다짐하기 위해 진동기를 거푸집 안쪽에 넣는 내부 진동기와 달리, 외부 진동기는 거푸집의 표면에서 진동을 전달합니다.

 

외부 진동기는 콘크리트 구조물의 대형 벽면 또는 바닥과 같이 넓은 면적을 다짐하는 데 효과적입니다. 이는 진동기의 진동이 콘크리트 구조물에 전파되는 방식 때문입니다. 외부 진동기는 내부 진동기에 비해 더 많은 전력을 소비하지만, 다양한 크기와 모양의 콘크리트 구조물을 다짐할 수 있습니다.

 

 

 

3. 표면 진동기

 

 

표면 진동기는 표면에서 콘크리트를 진동시켜서 다짐하는 기계입니다. 일반적으로 타설된 콘크리트의 깊이가 최대 20cm 이하인 경우에 효과적입니다. 깊이가 더 깊은 경우에는 내부 진동기와 함께 사용하여야 합니다.

 

주로 도로포장과 무근 슬라브 등의 긴 수평면에 사용됩니다. 표면 진동기는 콘크리트 표면의 모든 지점에서 다짐을 수행하므로, 내부 진동기보다 효율적으로 다짐을 수행할 수 있습니다.

 

 

 

4. 콘크리트 다짐대 (플랫폼 진동기)

 

 

플랫폼 진동기는 비교적 큰 크기의 테이블 진동기의 한 종류입니다. 플랫폼 진동기는 전봇대, 철도 침목 등과 같은 대형 프리캐스트 (PC) 부재의 제조에 사용됩니다.

 

 

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과다짐시 문제점

 

콘크리트를 타설 후 다짐하는 것은 중요한 작업절차이지만, 과다짐 할 경우 오히려 다음과 같은 더 큰 문제점을 유발할 수 있습니다.

 

1. 표면 파손
   과도한 다짐은 콘크리트 표면에 파손을 유발할 수 있습니다. 이는 Honey-comb 발생 등 관상 문제를 유발하고, 내구성을 저하시키는 원인이 됩니다.
   
   
2. 공기주입
   콘크리트 다짐 중에 과도한 진동이 발생하면, 공기주입 현상이 발생할 수 있습니다. 이는 콘크리트 내부에서 공기 주머니가 발생하여 내구성을 감소시키고, 강도를 저하시킬 수 있습니다.
   
   
3. 측압 과다
   과다짐시 콘크리트의 유동으로 측압을 과도하게 발생시켜, 거푸집 전도 혹은 붕괴의 원인이 될 수 있습니다.

 

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