녹슨 철근에 대한 품질관리기준

1. 검 토 배 경

철근은 공기 또는 물과의 접촉으로 인해 표면에 가벼운 녹이 발생할 수 있으며, 그러나 최근 국내 건설경기 침체에 따른 건설업체의 부도 등으로 인한 공사중단으로 장기간 현장에 방치되어 심하게 부식이 우려되고 있는 실정임.

녹슨 철근에 대한 품질규정이 없어 발주자(감독,감리), 수급업체 및 생산업체간에 자재의 사용여부에 대한 마찰이 계속되고 있으며,녹슨 철근에 대한 부정적인 인식으로

인해 녹슨 철근 사용시 부실공사라는 언론보도 및 분양계약자의

민원이 제기되고 있음.

따라서, 시방서 및 KS규격, 국내외 연구보고서 등을 분석하여

녹슨 철근에 대한 품질기준을 마련하여 입주자의 불신을 해소

하고 건설공사 품질확보를 도모코자 함

2. 관련규정 검토

가. oooo 시방서

1.4 운반, 보관 및 취급

다. 보관 장소의 면을 평탄하게 정지하고 주위에 배수로를 두어야 하며, 비닐지를 깔고 각목 등으로 받쳐 지면에서 20cm 이상 이격 시킨 후, 눈이나 비에 노출되지 않도록 해야 한다.

oooo시방서상의 철근 보관 규정은 흙 등 이물질의 혼입과 눈이나 비로 인해 철근의 부식을 방지

하기 위한 규정으로 해석됨.

그러나, 이 규정을 준수하더라도 철근을 현장에서 장기간 보관할 경우 공기와의 접촉에 따라 철근      표면에 녹이 발생할 수 있으나, 녹슨 철근의 사용가능 여부 및 녹의 제거, 제거방법 등에 대해서는      따로 규정하고 있지 아니함.

나. 건축공사표준시방서

[05000 콘크리트공사]

2006, 건설교통부

05020 철근공사

3.1 철근 및 용접망의 청소

가. 철근 및 용접망은 조립 전에 청소하고 들뜬 녹, 기름류, 먼지, 흙 등 콘크리트와의 부착력을 감소시킬 우려가 있는 것은 제거한다.

나. 철근 및 용접망은 조립한 후 콘크리트를 부어넣기까지 장기간 경과되었을 때는 콘크리트를 부어넣기 전에 위의 사항을 재검사하고 필요에 따라 철근 및 용접망을 청소한다.

(구)건설교통부 제정 「건축공사표준시방서」05020 철근공사 3.1항에 따르면 철근의 조립 전후 들뜬 녹 등으로 인해 콘크리트와의 부착력을 감소시킬 우려가 있는 경우 들뜬 녹 등을 제거하여야 한다고 규정하고 있으며 제거방법에 대해서는 별도의 규정이 없음.

다. 콘크리트 구조설계기준

[콘크리트 구조설계기준]

2007, 건설교통부

5.2.4 철근의 표면상태

(2) PS 강재를 제외하고 철근의 녹이나 가공 부스러기 또는 그 조합은 KS D 3504에서 요구하고 있는 마디의 높이를 포함하는 철근의 최소 치수와 중량에 미달하지 않는 한 특별히 제거할 필요는  없다.

(구)건설교통부 제정 「콘크리트 구조설계기준」5.2.4 (2)항에 따르면 녹슨 철근의 경우 KS D 3504에서 요구하고 있는 마디의 높이를 포함하는 철근의 최소 치수와 중량에 미달하지 않는 한 녹을 제거하지 않고도 사용이 가능함.

라. 미국 콘크리트 시방기준 (ACI 318-99, 7장4절)

BUILDING CODE REQUIREMENTS FOR

STRUCTURAL CONCRETE (ACI 318-99) AND

COMMENTARY (ACI 318R-99)

REPORTED BY ACI COMMITTEE 318

ACI Committee 318

Standard Building Code

R7.4 - Surface conditions of reinforcement

Specific limits on rust are based on tests,7.4 plus a review of earlier tests and recommendations. Reference 7.4 provides guidance with regard to the effects of rust and mill scale on bond characteristics of deformed reinforcing bars. Research has shown that a normal amount of rust increases bond. Normal rough handling generally removes rust that is loose enough to injure the bond between the concrete and reinforcement.

정상적인 양의 녹은 부착강도를 증진시키며, 철근과 콘크리트 사이의 부착강도를 저해시킬 정도의 녹은 철근의 가공이나 조립과정에서 제거된다.

마. KS규격

[KS D 3504 철근 콘크리트용 봉강]

7. 겉모양

a) 사용상 해로운 결함이 없어야 한다.

b) 이형 봉강에서 녹, 겹침, 압연 딱지 및 표면 흠은 철 솔질한 시험편의 무게, 단면적, 치수 및 기계적 성질이 이 규격의 요구조건에 만족하면 반품의 사유가 아니다.

c) b)에 규정하지 않은 표면 결함은 이들을 포함한 시험편이 인장이나 굽힘 요구사항을 만족하지 못할 경우, 해로운 결함으로 간주하여야 한다.

KS D 3504에 따르면 현장에 반입된 철근에 녹이 발생하더라도 무게, 단면적, 치수 및 기계적 성질(항복점, 인장강도, 연신율 및 굽힘성)이 KS 품질기준에 적합하면 사용할 수 있음

바. ASTM 규격 : KS D 3504와 동일하게 규정하고 있음

[ASTM A615/A615M-95B]

Standard Specification for

Deformed and Plain Billet-Steel Bars for Concrete

Reinforcement

12. Finish

12.1 The bars shall be free of detrimental surface imperfections.

12.2 Rust, seams, surface irregularities, or mill scale shall not be  cause for rejection, provided the weight, dimensions, cross-sectional area, and tensile properties of a hand wire brushed test specification.

12.3 Surface imperfections or flaws other than those specified in 12.2 shall be considered detrimental when specimens containing such imperfections fail to conform to either tensile or bending requirements.

3. 국내외 연구자료 검토

가. 독일 뮌헨 철근콘크리트연구소 보고서

① 철근 녹 발생 유무에 따른 철근/콘크리트 결합력 분석결과 녹슨 철근이 녹 없는 철근에 비해 콘크리트 부착력이 크다.

② 건축현장에서 철근의 녹 발생으로 인하여 철근 콘크리트 결합력을 저하시킬 수 있다는 생각은 우려에 불과함.

나. 건설기술연구원

이형철근은 마디에 의해 철근콘크리트와 결합하여 사실상 녹에 의한 부착력의 저하는 거의 없다. 다만, 철근표면에 발생하는 녹으로 인한 중량의 손실은 원중량(단면)의 6%를 초과하지 않아야 한다.

다. 현대건설 종합건축설계실

이미 생성된 녹은 콘크리트의 배합시 중용열 포트랜드 시멘트와 같이 부동태 피막의 형성으로 녹은 더 이상 진행되지 않기 때문에, 철근의 녹이 부착에 방해가 될 정도로 녹이 겹겹이 층을 이루지 않았다면 어느 정도의 녹은 부착에도 도움이 된다.

4. 검토 의견

녹슨 철근의 사용은 권장할 만한 것은 아니지만 녹이 겹겹이 층을 이루어 떨어질 정도가 아니면

구조물의 내력에는 큰 영향을 미치지 아니하며, 어느 정도의 녹은 오히려 부착력을 증가시킴.

다만, 녹슨 철근의 사용에 대한 국민들의 건축물의 부실 우려와 언론의 부정적인 보도가 빈번하며,      입주예정자의 민원에 따른 현장 공사수행에 어려움이 있으므로 민원해소 차원에서 녹슨 철근에 대한     품질관리 기준 정립이 필요함.

5. 품질관리

가. 철근의 운반, 보관 및 취급

철근은 ooo시방서의 규정에 따라 운반, 보관 및 취급해야 하며, 가능한 철근 표면에 녹이 발생하지 않도록 관리하여야 한다.

나. 품질시험

① 미세한 입자의 녹이 발생한 경우

감독(감리)원의 입회하에 시험편을 채취하여 아래 시험방법에 따라 녹 제거 후의 철근의 무게가 KS D 3504에 규정된 무게 허용차를 만족하는지 확인하여야 한다.

※ 녹 제거후 철근의 무게 허용차 측정 (현장시험)

가) 시료 준비 : 보관 중인 철근 또는 조립된 철근 중에서 길이 0.5m 이상 1개를 채취하여 녹제거제 또는 브러쉬로 녹을 모두 제거한다.

나) 길이 측정 : 금속제 곧은자로 시험편의 길이를 1mm까지 측정한다.

나) 무게 측정 : 용량 2Kg저울을 사용하여 시험편의 무게를 측정하고 유효숫자 셋째 자리에서 끝맺음 한다.

다) 무게 허용차 산출방법

KS에 규정된 단위 무게에 시험편의 길이를 곱하여 구한 계산 무게와 계량에 의한 실제 무게의 차를 계산 무게로 나누어 백분율로 표시한다.

<예시> D13 철근인 경우

․ KS에 규정된 철근 단위무게(W0) : 0.995kg/m

․ 시험편 길이(L)  : 0.521m

․ 시험편 무게(W1) : 0.477kg

․ 무게의 허용차 계산

(W1-W0×L)/100 = (0.477-0.995×0.521)/100 = -4%

라) 무게가 허용차를 벗어난 경우에는 다시 2개의 시험편을 채취하여 시험한다.

2개 모두 무게 허용차 이내일 경우에만 적합한 것으로 한다.

마) 시험결과는 일반 자재의 현장 시험․검사작업일지에 준하여 기록․보관하여야 한다.

<철근의 단위 무게 및 무게 허용차>  KS D 3504

호칭명	단위 무게(kg/m)	철근 1개의 무게 허용차
D10	0.560	±6%
D13	0.995
D16	1.56	±5%
D19	2.25
D22	3.04
D25	3.98
D29	5.04	±4%
D32	6.23

② 겹겹이 층을 이루거나 들뜬 녹이 발생한 경우

감독(감리)원의 입회하에 시험편을 채취하여 녹을 제거한 후의 무게, 단면적, 치수 및 기계적성질(항복점(항복강도), 인장강도, 연신율, 굽힘성)에 대한 품질시험을 KS D 3504에 규정에 따라 실시하여야 한다.

③ 품질시험 결과 부적합한 경우 조립전 철근은 장외반출, 조립된 철근은 재시공하여야 한다.

다. 녹 제거

○ 품질시험 결과 품질기준에 적합한 경우에는 녹슨 철근을 사용할 수 있다. 다만, 겹겹이 층을 이룬 녹이나 들뜬 녹은 반드시 제거하여야 한다.

○ 제거하지 아니하여도 되는 녹에 대해서도 입주자 민원 등으로 인해 공사 수행에 차질이 발생할 경우에는 감독(감리)원은 녹을 제거토록 조치할 수 있다.

○ 녹 제거방법은 녹 발생 부위 및 정도에 따라 브러쉬 또는 녹제거제 도포 등 적정한 방법을 선택하여 실시한다.

○ 녹 제거제를 사용할 경우에는 비염산계로서 유해중금속(As, Cd, Hg, Pb)을 함유하지 아니한 제품을 사용하여야 한다.

참고

○ 시공방법

① 표면처리

- 기름이나 유성물질은 깨끗하게 제거

- 선 녹이 슬은 표면은 있는 그 상태대로 시공

- 오래되었거나 두꺼운 녹이 있을 경우에는 스틸 부러쉬, 와이어그라인더 등을 사용하여 어느 정도 녹을 제거

② 시공방법 : 스프레이, 핸드 펌프가 달리 분무기, 솔 및 롤러 등으로 도포

○ 녹 제거 작업 전경

○ 녹 제거 전후 사진

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