현장 점검시 가장 지적받기 쉬운 것이 녹이 발생된 철근입니다. 그런데 시방서나 법규에는 철근의 녹에 대하여 아무런 언급사항이 없어 현장 기술자들은 꿀 먹은 벙어리마냥 아무 말도 못하고 있는 실정입니다. 속으로는 철근에 당연히 녹스는 것을 가지고 뭘 그렇게 떠들어 대냐고 중얼거리면서... 이런 분들을 위해 조금이나마 도움이 될까 자료를 올립니다.
○ 녹에 관련된 Code 및 관련 자료
1. 대한 건축학회 건축학 요설 (96. 3.20 개정판)
: 해안 공업지(가장 열악한 환경)의 녹막이 무처리 강재의 연간 평균 두께 감소는
0.06 ㎜ - 0.12 ㎜ 이다.
2. ACI 318-95 R7.4항 "Surface Conditions of Reinforcement" 규정
: Research has shown that a normal amount of rust increases bond. Normal
rough handling generally removes rust which is loose enough to injure the bond
between the concrete and reinforcement.
→ 일반적인 녹은 부착력을 증진 시킨다. 일반적인 취급으로도 콘크리트와 철근사이의
부착력에 유해한 들뜬 녹을 제거할 수 있다.
3. ACI 349-85 7.4.2항 "Surface Conditions of Reinforcement" 규정
: Metal reinforcement, except prestressing tendons, with rust, mill scale, or
a combination of both shall be considered satisfactory, provided the minimum
dimensions (including height of deformations) and weight of a hand-wire-
brushed test specimen are not less than applicable ASTM specification
requirements.
→ prestressing tendons을 제외한 철근은 ASTM A615의 중량(단면) 허용오차(-6%) 및
deformation의 높이 규정치를 만족하면 녹이나 산화물(mill scale)이 있더라도
hand-wire-brush를 이용하여 녹을 제거하고 사용할 수 있다.
4. CRSI 1990-25th Edition Chapter 8.2항 "Surface Conditions of Reinforcement" 규정
: Reinforcing bars with rust, mill scale, or a combination of both should be
considered as satisfactory, provided the minimum dimensions, weight, and
height of deformations of a hand-wire-brushed test specimen are not less than
applicable ASTM specification requirements.
→ 상기 ‘3’항과 동일
○ CRSI SUPPLEMENT "CRSI Recommended Practice for Placing Reinforcing
Bars"의 "Permissible Variations - Scale, Rust, Oil and Mud"의 내용 요약
a. 실험결과를 통하여 볼 때 철근표면의 황갈색(yellow brown)의 견고한 녹은 철근에
유해하지 않고 표면이 거칠어져 콘크리트와 부착효과를 다소 향상시킴을 알수 있음.
b. 철근이 미끄러져 나갈 정도의 들뜨고 쉽게 벗겨지는 비늘 녹은 유해하며, 문지르거
나(scraping) 철근을 두드려서(shock treatment) 혹은 와이어 브러싱(wire-brush-
ing) 그리고 가능하다면 샌드 블라스팅(sand blasting)으로 제거해야 함.
c. 그러나, 들뜨고(loose) 쉽게 떨어지는 녹(Flaky Rust)을 제거하면 될 뿐 표면에 광
이 날 정도(Shiny Surface)로 녹을 제거할 필요는 없음.
5. 미 내무성 교정국(U.S Department of the Interior Bureau of Reclamation)
"Bond Tests of Rusted Reinforcement Steel" Concrete Laboratory Report
No.M-78 "
a. 녹의 적절한 처리방법 및 녹이 부착력에 미치는 영향을 판단하기위해 시험실시
- 시편제작(녹이 발생한 철근에 대해 다음과 같이 처리하여 콘크리트 시편 제작)
별도의 처리를 하지 않은 철근(Untreated Bar)
마대로 문지른 철근(Burlap-Rubbed Bar)
와이어 브러싱한 철근(Wire-Brushing)
샌드 블라스팅한 철근(Sand Blasting)
b. 콘크리트 연구 보고서(부식철근의 부착력 시험 : M-78, 1952. 3. 6 ) 결론
- 녹은 콘크리트의 철근과의 부착에 유해하지 않으며 녹의 일부 또는 전부를 제거
함으로써 얻을수 있는 이점은 없음.
- 본 시험에서 사용한 세가지 방법으로 녹을 제거하는 것이 보다 나은 부착면을 형성
한다고 보장하지는 못함.
- 부착력은 철근 이형부위(Deformation)의 크기 및 개수에 의해 결정됨.
- 녹은 강재 표면의 거칠기를 증가시켜 결과적으로 철근 부착에 도움이 되나 철근의
유효 단면적을 감소 시킬 수 있음.
- 철근이 콘크리트에 매입되기전 일상적인 취급(Normal Handling)으로도 들뜬 녹이
나 비늘 녹을 제거하기에 충분함.
- 철근은 녹 청소후 무게를 측정함으로써 검사할 수 있음.
6. ASTM A615-95, 2001 11항 “Permissible Variation in Weight[Mass]"
: The permissible variation shall not exceed 6% under nominal weight, except for
bars smaller than ⅜"[10㎜] plain round, the permissible variation in weight shall
be computed upon the basis of the permissible variation in diameter in
Specification A510 [Specification A510M] .
→ 10㎜ Dia.를 제외한 철근에서 녹으로 인한 중량(단면) 손실은 원중량(단면)의 6%를
초과 하지 않아야 함.
6%의 중량(단면) 손실은 표면의 녹이 몇 겹으로 발생한 경우가 아니면 대부분의 경우
이 허용범위에 듦(건축시공 실무 길라잡이)
: Rust, seams, surface irregularities, or mill scale shall not be cause for
현장 점검시 가장 지적받기 쉬운 것이 녹이 발생된 철근입니다. 그런데 시방서나 법규에는 철근의 녹에 대하여 아무런 언급사항이 없어 현장 기술자들은 꿀 먹은 벙어리마냥 아무 말도 못하고 있는 실정입니다. 속으로는 철근에 당연히 녹스는 것을 가지고 뭘 그렇게 떠들어 대냐고 중얼거리면서... 이런 분들을 위해 조금이나마 도움이 될까 자료를 올립니다.
○ 녹에 관련된 Code 및 관련 자료
1. 대한 건축학회 건축학 요설 (96. 3.20 개정판)
: 해안 공업지(가장 열악한 환경)의 녹막이 무처리 강재의 연간 평균 두께 감소는
0.06 ㎜ - 0.12 ㎜ 이다.
2. ACI 318-95 R7.4항 "Surface Conditions of Reinforcement" 규정
: Research has shown that a normal amount of rust increases bond. Normal
rough handling generally removes rust which is loose enough to injure the bond
between the concrete and reinforcement.
→ 일반적인 녹은 부착력을 증진 시킨다. 일반적인 취급으로도 콘크리트와 철근사이의
부착력에 유해한 들뜬 녹을 제거할 수 있다.
3. ACI 349-85 7.4.2항 "Surface Conditions of Reinforcement" 규정
: Metal reinforcement, except prestressing tendons, with rust, mill scale, or
a combination of both shall be considered satisfactory, provided the minimum
dimensions (including height of deformations) and weight of a hand-wire-
brushed test specimen are not less than applicable ASTM specification
requirements.
→ prestressing tendons을 제외한 철근은 ASTM A615의 중량(단면) 허용오차(-6%) 및
deformation의 높이 규정치를 만족하면 녹이나 산화물(mill scale)이 있더라도
hand-wire-brush를 이용하여 녹을 제거하고 사용할 수 있다.
4. CRSI 1990-25th Edition Chapter 8.2항 "Surface Conditions of Reinforcement" 규정
: Reinforcing bars with rust, mill scale, or a combination of both should be
considered as satisfactory, provided the minimum dimensions, weight, and
height of deformations of a hand-wire-brushed test specimen are not less than
applicable ASTM specification requirements.
→ 상기 ‘3’항과 동일
○ CRSI SUPPLEMENT "CRSI Recommended Practice for Placing Reinforcing
Bars"의 "Permissible Variations - Scale, Rust, Oil and Mud"의 내용 요약
a. 실험결과를 통하여 볼 때 철근표면의 황갈색(yellow brown)의 견고한 녹은 철근에
유해하지 않고 표면이 거칠어져 콘크리트와 부착효과를 다소 향상시킴을 알수 있음.
b. 철근이 미끄러져 나갈 정도의 들뜨고 쉽게 벗겨지는 비늘 녹은 유해하며, 문지르거
나(scraping) 철근을 두드려서(shock treatment) 혹은 와이어 브러싱(wire-brush-
ing) 그리고 가능하다면 샌드 블라스팅(sand blasting)으로 제거해야 함.
c. 그러나, 들뜨고(loose) 쉽게 떨어지는 녹(Flaky Rust)을 제거하면 될 뿐 표면에 광
이 날 정도(Shiny Surface)로 녹을 제거할 필요는 없음.
5. 미 내무성 교정국(U.S Department of the Interior Bureau of Reclamation)
"Bond Tests of Rusted Reinforcement Steel" Concrete Laboratory Report
No.M-78 "
a. 녹의 적절한 처리방법 및 녹이 부착력에 미치는 영향을 판단하기위해 시험실시
- 시편제작(녹이 발생한 철근에 대해 다음과 같이 처리하여 콘크리트 시편 제작)
별도의 처리를 하지 않은 철근(Untreated Bar)
마대로 문지른 철근(Burlap-Rubbed Bar)
와이어 브러싱한 철근(Wire-Brushing)
샌드 블라스팅한 철근(Sand Blasting)
b. 콘크리트 연구 보고서(부식철근의 부착력 시험 : M-78, 1952. 3. 6 ) 결론
- 녹은 콘크리트의 철근과의 부착에 유해하지 않으며 녹의 일부 또는 전부를 제거
함으로써 얻을수 있는 이점은 없음.
- 본 시험에서 사용한 세가지 방법으로 녹을 제거하는 것이 보다 나은 부착면을 형성
한다고 보장하지는 못함.
- 부착력은 철근 이형부위(Deformation)의 크기 및 개수에 의해 결정됨.
- 녹은 강재 표면의 거칠기를 증가시켜 결과적으로 철근 부착에 도움이 되나 철근의
유효 단면적을 감소 시킬 수 있음.
- 철근이 콘크리트에 매입되기전 일상적인 취급(Normal Handling)으로도 들뜬 녹이
나 비늘 녹을 제거하기에 충분함.
- 철근은 녹 청소후 무게를 측정함으로써 검사할 수 있음.
6. ASTM A615-95, 2001 11항 “Permissible Variation in Weight[Mass]"
: The permissible variation shall not exceed 6% under nominal weight, except for
bars smaller than ⅜"[10㎜] plain round, the permissible variation in weight shall
be computed upon the basis of the permissible variation in diameter in
Specification A510 [Specification A510M] .
→ 10㎜ Dia.를 제외한 철근에서 녹으로 인한 중량(단면) 손실은 원중량(단면)의 6%를
초과 하지 않아야 함.
6%의 중량(단면) 손실은 표면의 녹이 몇 겹으로 발생한 경우가 아니면 대부분의 경우
이 허용범위에 듦(건축시공 실무 길라잡이)
: 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 specimen are not less than the
requirement of this specification.
→ 녹, Seam, 표면의 거칠음, 혹은 Mill scale은 Rejection의 원인이 되지 않음.
○ 녹에 대한 결론
가. 대기중에서 발생된 녹은 떨어져 나갈 정도가 아니면 특별한 처리없이 그대로 사용
하여도 콘크리트와의 부착력면에서는 유해하지 않으므로 문제가 없음.
나. 즉, 일반적인 녹은 강재 표면의 거칠기를 증가시켜 부착력을 증가시킬 수 있음.
다. 일반적인 녹은 철근의 일상적인 취급(Normal Handling : 가공, 조립, 운반 ,설치등)
으로도 충분히 제거될 수 있음.
라. 철근에서 녹으로 인한 중량(단면) 손실이 원중량(단면)의 6%를 초과하지 않으면 사용
할 수 있으나, 산화물(Mill scale)과 같이 떨어져나갈 정도의 녹은 수동철선솔(Hand-
wire-brush)을 이용하여 제거 후 사용하면 문제가 없음.
마. 1항의 녹발생량을 기준으로 D22 철근의 녹발생 허용기준인 6%를 계산하면
D22 철근의 6% = 22 * 0.06 = 1.32 ㎜
1년 녹발생 최대치 = 0.12 ㎜
∴ D22 철근의 최대 허용 중량(단면) 감소시 소요되는 기간은
1.32 / 0.12 = 11 년
사실 녹슨 철근이 보기에는 좋지 않지만...
앞으로 꿀 먹은 벙어리는 되지 맙시다.
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