| 신기술 범위 |
최적충전밀도 배합에 의한 초고강도 섬유보강 콘크리트를 사용하고 연성거동 유도 특성을 가진 강섬유와 철근집합체를 병용하여 저형고, 경량 및 고내구적 특성을 가진 프리스트레스트 초고강도(80~150MPa) 콘크리트 I형 거더 교량 공법 |
| 신기술 내용 |
본 기술은 분체의 주요 재료를 국산화하고 구성을 최적화하여 고성능감수제를 줄이고 철근집합체와 병용으로 강섬유 사용량을 줄인 경제적인 배합비를 사용한다. UPC 거더는 강섬유와 철근집합체를 병용하여 모멘트를 가장 많이 받는 곳을 중심으로 종방향 길이의 1/4~1/3정도로 배근하여 연성거동을 유도하고 초고강도 콘크리트의 높은 압축강도 특성으로 인해 1차 프리스트레스 긴장으로 설계하중을 부담할 수 있으며, 저형고를 구현 할 수 있다. 또한 체적이 작아 경량의 거더를 제작할 수 있어 이송 및 시공성이 우수하고, 최적충전밀도 배합에 의해 내구성이 우수한 기술이다
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플랫폼
지원분야 |
신기술
분류 |
교량 / 콘크리트교량 / 콘크리트교량
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교량 / 콘크리트교량 / 콘크리트교량
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교량 / 콘크리트교량 / 콘크리트교량
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| 키워드 |
초고강도콘크리트
철근집합체
강섬유
압축강도
프리스트레스
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| 신기술표준도 |
신기술 사진.jpg [72630 byte]
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| 성능 및 품질 |
초고강도 콘크리트(UHPC)는 슬럼프 플로 600mm 이상의 높은 유동성을 확보함으로써 자기충전이 가능하고, 동시에 미세한 분체를 주로 사용하기 때문에 굵은 골재를 포함하고 있는 일반 섬유보강 콘크리트에서 자주 문제가 되는 섬유의 뭉침현상이 발생하지 않는다.
다수 실험(100개 이상)을 통해 UHPC의 강도를 평가한 결과, 시험편차가 크지 않게 강도가 발현되며 강섬유가 UHPC에서 일정하게 분포됨을 확인할 수 있다. |
| 시공성 |
신청기술인 UPC 거더는 초고강도 콘크리트를 사용함으로써 개량형 PSC 거더와는 달리 2차 긴장 없이, 1차 긴장만으로도 충분한 응력을 가할 수 있다. 또한 강합성 거더의 경우 하부플렌지를 타설한 강재 거더 거치 후 복부 타설 등의 후속 공정 없이 슬래브 작업을 바로 할 수 있는 신속한 공법으로써 현장작업을 최소화 하여 현장에서 발생되는 안전사고 등을 최소화 할 수 있다. |
| 경제성 |
거더의 제작 비용은 크게 재료비, 노무비, 경비로 분류할 수 있는데, 초고강도 콘크리트 거더의 경우 재료비는 2,222만원, 개량형 PSC 합성거더는 1,614만원, 강합성 거더는 1,724만원으로 신청기술은 개량형 PSC 합성거더 대비 27.4%, 강합성 거더 대비 22.4% 정도 재료비가 더 비싼 것으로 나타났다. 그러나 철근량 및 거푸집면적 감소로 인한 신청기술의 노무비는 1,439만원, 개량형 PSC 거더 2,213만원, 강합성 거더 2,463만원으로 노무비에서 35%~40% 비용이 절감되는 효과를 보였으며, 경비에서도 다소 절감되면서 전체 공사비는 개량형 PSC 거더 대비 약 6%, 강합성 거더 대비 약 15% 정도 더 낮은 것으로 조사되었다. |
| 안전성 |
신청기술은 거더 길이 30m 일 때 본당 중량이 26톤, 개량형 PSC 57톤, 강합성거더 42톤으로 개량형 PSC 대비 약 54%, 강합성거더 대비 약 38%의 중량을 감소시켰다. 이러한 경량으로 인해 거더 거치 시 크레인 중량을 감소시킴과 아울러 거더의 경량화로 인한 거치의 용이성을 도모할 수 있다. |
| 유지관리성 |
개량형 PSC, 강합성 거더의 콘크리트 수명은 50년인데 비해 최적충전밀도 배합에 의한 UPC 거더에 내구연한은 200년으로 추정된다. 이로 인한 유지관리가 용이하여 생애주기비용(LCC)이 저렴한 장점을 가지고 있다. |
| 장단점 |
■ 기존 PSC 빔 대비 형고 2/3 및 자중 1/2 절감
■ 부피 감소로 인한 철근중량, 거푸집 면적 감소로 공사비 저렴
■ 최적충전밀도배합에 의한 내구성 우수
■ 경량의 저형고 거더로써 운송 및 시공성 용이
■ 내구연한이 길어 장수명 구현
■ 크레인 일괄 가설공법으로 교통통제가 양호함
■재료비가 다소 고가
■방폭 설계 분리 |
