콘크리트는 사용되는 재료와 시멘트 페이스트의 물 시멘트 비에 의해 강도가 결정되며 워커빌리티는 슬럼프에 의해 좌우된다. 이번 글에서는 설계기준강도로부터 조합강도 산출까지 관련된 콘크리트의 여섯 가지 강도에 대해 간략히 정리해 보려고 한다.
콘크리트 조합에 관련된 여섯 가지 강도
콘크리트 조합에 관련된 여섯 가지 강도에는 설계기준강도, 내구설계기준강도, 품질기준강도, 조합관리강도, 호칭강도, 조합강도가 있다.
1) 설계기준강도 Fc
설계기준강도는 구조설계의 기준이 되는 콘크리트의 압축강도로서 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36N/㎟로 한다.
2) 내구설계기준강도 Fd
내구설계기준강도는 구조물의 계획공용기간에 따라 정해지며 단기 18N/㎟, 표준 24N/㎟, 장기 30N/㎟, 초장기 36N/㎟로 한다.
3) 품질기준강도 Fq
재령 91일 구조체 콘크리트가 만족해야하는 강도로 설계기준강도와 내구설계기준강도를 비교하여 수치가 높은 쪽을 품질기준강도로 한다.
4) 조합관리강도 Fm
구조체 콘크리트가 품질기준강도를 만족하기 위해 표준양생을 실시한 재령 28일 공시체가 만족해야 하는 압축강도로 품질기준강도에 구조체 강도 보정치를 추가한 것을 말한다.
조합관리강도(Fm) = 품질기준강도(Fq) + 구조체강도보정치(mSn)
· 구조체 강도 보정치 6N/㎟(공시체 재령 28일, 구조체 재령 91일)
설계기준강도 36N/㎟ 이하로 콘크리트 재령 28일까지 예상 평균기온이 다음의 범위에 있는 경우 구조체 강도 보정치 6N/㎟를 추가한다.
조강 포틀랜드 시멘트
: 0℃ 이상 5℃ 미만
보통 포틀랜드 시멘트
: 0℃ 이상 8℃ 미만
중용열 포틀랜드 시멘트
: 0℃ 이상 11℃ 미만
저열 포틀랜드 시멘트
: 0℃ 이상 14℃ 미만
고로 시멘트 A종
: 0℃ 이상 8℃ 미만
고로 시멘트 B, C종
: 0℃ 이상 13℃ 미만
플라이애시 시멘트 A, B종
: 0℃ 이상 9℃ 미만
보통 에코 시멘트
: 0℃ 이상 6℃ 미만
· 구조체 강도 보정치 3N/㎟(공시체 재령 28일, 구조체 재령 91일)
설계기준강도 36N/㎟ 이하로 콘크리트 재령 28일까지 예상 평균기온이 다음의 범위에 있는 경우 구조체 강도 보정치 3N/㎟를 추가한다.
조강 포틀랜드 시멘트
: 5℃ 이상 25℃ 미만
보통 포틀랜드 시멘트
: 8℃ 이상 25℃ 미만
중용열 포틀랜드 시멘트
: 11℃ 이상 25℃ 미만
저열 포틀랜드 시멘트
: 14℃ 이상 25℃ 미만
고로 시멘트 A종
: 8℃ 이상 25℃ 미만
고로 시멘트 B, C종
: 13℃ 이상 25℃ 미만
플라이애시 시멘트 A, B종
: 9℃ 이상 25℃ 미만
보통 에코 시멘트
: 6℃ 이상 25℃ 미만
5) 호칭강도
레디믹스트 콘크리트에서 구입자가 지정하는 강도로서 조합관리강도 이상의 수치로 한다.
6) 조합강도 F
콘크리트를 최종 배합할 때 목표로 하는 압축강도로 레디믹스트 콘크리트 공장의 오차 및 강도의 불균형을 고려하여 할증한 수치로 하며 아래 두 개의 식 중 큰 수치의 값을 조합강도로 한다.
F(조합강도) ≧ Fm(조합관리강도) + 1.73σ (N/㎟)
F(조합강도) ≧ 0.85Fm(조합관리강도) + 3σ (N/㎟)
σ = 사용하는 콘크리트 압축강도의 표준편차로 레디믹스트 콘크리트 공장에서 실적을 기준으로 정한다.