노출범주 및 등급
KDS 14 20 40과 KCS 14 20 10에서는 노출환경의 범주와 각 범주별 등급을 표 2.2-1과 같이 규정하고 있다. 적절한 내구성을 확보하기 위해 내구성에 영향을 미치는 환경조건에 대한 노출범주를 5가지로 분류하고, 각 범주의 노출정도에 따라 등급을 나누어 제시하고 있다. 노출등급 숫자가 커질수록 더 극심한 열화환경에 노출된다는 것을 의미한다.
표 2.2-1 노출범주 및 등급 (KDS 14 20 40의 표 4.1-1, KCS 14 20 10의 표 1.9-1)
| 범주 | 등급 | Mpa | 조건 | 예 |
| 일반 | E0 | 21 | 물리적, 화학적 작용에 의한 콘크리트 손상의 우려가 없는 경우 철근이나 내부 금속의 부식 위험이 없는 경우 |
∙ 공기 중 습도가 매우 낮은 건물 내부의 콘크리트 |
| 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 |
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| EC3 | 27 | 보통 정도의 습도에 노출되는 콘크리트로 탄산화 위험이 비교적 높은 경우 | ∙ 공기 중 습도가 보통 이상으로 높은 건물 내부의 콘크리트1) ∙ 비를 맞지 않는 외부 콘크리트 |
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| 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 등2)) |
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| ES (해양환경, 제빙화학제 등 염화물) |
ES1 | 30 | 보통 정도의 습도에서 대기 중의 염화물에 노출되지만 해수 또는 염화물을 함유한 물에 직접 접하지 않는 콘크리트 | ∙ 해안가 또는 해안 근처에 있는 구조물3) ∙ 도로 주변에 위치하여 공기중의 제빙화학제에 노출되는 콘크리트 |
| ES2 | 30 | 습윤하고 드물게 건조되며 염화물에 노출되는 콘크리트 | ∙ 수영장 ∙ 염화물을 함유한 공업용수에 노출되는 콘크리트 |
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| ES3 | 35 | 항상 해수에 침지되는 콘크리트 | ∙ 해상 교각의 해수 중에 침지되는 부분 | |
| ES4 | 35 | 건습이 반복되면서 해수 또는 염화물에 노출되는 콘크리트 | ∙ 해양 환경의 물보라 지역(비말대) 및 간만대에 위치한 콘크리트 ∙ 염화물을 함유한 물보라에 직접 노출되는 교량 부위4) ∙ 도로 포장 ∙ 주차장5) |
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| EF (동결융해) |
EF1 | 24 | 간혹 수분과 접촉하나 염화물에 노출되지 않고 동결융해의 반복작용에 노출되는 콘크리트 | ∙ 비와 동결에 노출되는 수직 콘크리트 표면 |
| EF2 | 27 | 간혹 수분과 접촉하고 염화물에 노출되며 동결융해의 반복작용에 노출되는 콘크리트 | ∙ 공기 중 제빙화학제와 동결에 노출되는 도로구조물의 수직 콘크리트 표면 | |
| EF3 | 30 | 지속적으로 수분과 접촉하나 염화물에 노출되지 않고 동결융해의 반복작용에 노출되는 콘크리트 | ∙ 비와 동결에 노출되는 수평 콘크리트 표면 | |
| EF4 | 30 | 지속적으로 수분과 접촉하고 염화물에 노출되며 동결융해의 반복작용에 노출되는 콘크리트 | ∙ 제빙화학제에 노출되는 도로와 교량 바닥판 ∙ 제빙화학제가 포함된 물과 동결에 노출되는 콘크리트 표면 ∙ 동결에 노출되는 물보라 지역(비말대) 및 간만대에 위치한 해양 콘크리트 |
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| EA (황산염) |
EA1 | 27 | 보통 수준의 황산염이온에 노출되는 콘크리트(표 4.1-2) | ∙ 토양과 지하수에 노출되는 콘크리트 ∙ 해수에 노출되는 콘크리트 |
| EA2 | 30 | 유해한 수준의 황산염이온에 노출되는 콘크리트(표 4.1-2) | ∙ 토양과 지하수에 노출되는 콘크리트 | |
| EA3 | 30 | 매우 유해한 수준의 황산염이온에 노출되는 콘크리트(표 4.1-2) | ∙ 토양과 지하수에 노출되는 콘크리트 ∙ 하수, 오·폐수에 노출되는 콘크리트 |
주1) 중공 구조물의 내부는 노출등급 EC3로 간주할 수 있다. 다만, 외부로부터 물이 침투하거나 노출되어 영향을 받을 수 있는 표면은 EC4로 간주하여야 한다.
주2) 비를 맞는 외부 콘크리트라 하더라도 규정에 따라 방수 처리된 표면은 노출등급 EC3로 간주할 수 있다.
주3) 비래염분의 영향을 받는 콘크리트로 해양환경의 경우 해안가로부터 거리에 따른 비래염분량은 지역마다 큰 차이가 있으므로 측정결과 등을 바탕으로 한계영향 거리를 정해야 한다. 또한 공기 중의 제빙화학제에 영향을 받는 거리도 지역에 따라 편차가 크게 나타나므로 기존 구조물의 염화물 측정결과 등으로부터 한계 영향 거리를 정하는 것이 바람직하다.
주4) 차도로부터수평방향 10m, 수직방향 5m 이내에 있는 모든 콘크리트 노출면은 제빙화학제에 직접 노출되는 것으로 간주해야 한다. 또한 도로로부터 배출되는 물에 노출되기 쉬운 신축이음(expansion joints) 아래에 있는 교각 상부도 제빙화학제에 직접 노출되는 것으로 간주해야 한다.
주5) 염화물이 포함된 물에 노출되는 주차장의 바닥, 벽체, 기둥 등에 적용한다.
콘크리트 구조물 각 위치별 노출범주 및 등급 적용 방안
노출 환경을 고려하여 콘크리트 구조물을 구성하는 부재별로 노출범주 및 등급을 적용한 예를 표 3.2-1에 나타냈다. 여기서 부재와 노출조건은 대표적인 예를 기준으로 한 것이고, 실제 부재의 노출 환경에 따라 달라질 수 있음에 유의하여야 한다.
표 3.2-1 콘크리트 구조물의 부재별 노출범주 및 등급 적용 방안
| 부재 | 상세 노출조건 | 노출등급3) | 최소 설계기준압축강도3)(MPa) | |
| 기초 교각, 주탑 외부 기둥(필로티) 외벽 |
흙에 묻힌 부분 | EC2 | 24 | |
| 흙에 묻힌 부분, 염화물을 포함된 지하수에 노출 | EC2, ES2 | 30 | ||
| 흙에 묻힌 부분, 황산염을 포함한 흙 또는 지하수에 노출 | EC2, EA1~3 | 27 또는 30 (EA등급에 따라 다름) | ||
| 외기 노출(습윤) | EC2, EF1 | 24 | ||
| 외기 노출(습윤), 대기중 제설염 영향지역1) 또는 해양 대기중2) | EC2, ES1, EF2 | 30 | ||
| 외기 노출(건습반복) | EC4(EC3), EF1 | 30(27) | ||
| 외기 노출(건습반복), 대기중 제설염 영향지역1) 또는 해양 대기중2) | EC4(EC3), ES1, EF2 | 30 | ||
| 바닷물에 노출(비말대, 간만대) 또는 제설염이 녹은 물에 직접 노출 | EC4(EC3), ES4, EF4, EA1 | 35 | ||
| 외부에 노출된 슬래브, 옥상 | 외기 노출(습윤) | EC2, EF3(EF1) | 30(24) | |
| 외기 노출(습윤), 대기중 제설염 영향지역1) 또는 해양 대기중2) | EC2, ES1, EF4(EF2) | 30 | ||
| 외기 노출(건습반복) | EC4(EC3), EF3(EF1) | 30(27) | ||
| 외기 노출(건습반복), 대기중 제설염 영향지역1) 또는 해양 대기중2) | EC4(EC3), ES1, EF4(EF2) | 30 | ||
| 교량 바닥판 | - | ES4, EF4(EF2) | 35 | |
| 주차장 바닥 | - | ES4, EF4(EF2) | 35 | |
| 수영장 | - | ES2 | 30 | |
| 건물 내부 | 습윤 | EC2 | 24 | |
| 건조 | EC1 | 21 | ||
| 항상 습도가 매우 낮게 유지되는 경우(건조실 등) | E0 | 21 | ||
| 무근 콘크리트 | 바닷물에 노출(비말대, 간만대) | EF4, EA1 | 30 | |
| 외기 노출(습윤 또는 건습반복) | 수직면 | EF1 | 24 | |
| 수평면 | EF3(EF1) | (30)24 | ||
| 외기 노출(습윤 또는 건습반복), 대기중 제설염 영향지역1) 또는 해양 대기중2) | 수직면 | EF2 | 27 | |
| 수평면 | EF4(EF2) | 30(27) | ||
1) 도로(차도) 가장자리로부터 수평 10m, 수직 5m 이내
2) 일반적으로 해안선으로부터 250 m 이내로 볼 수 있으나, 특별히 해풍의 영향이 심한 곳은 최소 1 km 정도까지 영향을 고려해야 할 수 있음
3) ( )안은 방수처리한 경우
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