프리캐스트 콘크리트

Precast concrete
공사중인 프리캐스트 콘크리트 벽식 주택
설치 시에도 다월, 커넥터, 균열 징후, 변형 등이 노출된 저품질 프리캐스트 콘크리트 사례: 필리핀 카비테주 카르모나 바랑게이 란티크
미국 노스다코타 주 윌리스톤에 있는 프리캐스트 상업용 숍의 벽, 지지대 및 지붕 내부 모습. 유틸리티는 프리캐스트 구성 요소로 사전 조립됩니다.

프리캐스트 콘크리트는 재사용 가능한 금형 또는 "형상"으로 콘크리트를 타설한 후, 통제된 환경에서 경화시킨 후 건설현장으로 이송하여 제자리까지 조작하여 만든 건설제품으로, 프리캐스트 빔, 틸트업 공사용 벽 패널 등이 있습니다.반면 현장 타설 콘크리트를 현장 고유의 형태로 타설하여 현장에서 [1]경화시킨다.

최근에는 경량 확장 폴리스틸렌 폼이 프리캐스트 벽면 패널의 코어로 사용되어 경량화와 단열성이 향상되고 있습니다.

프리캐스트 석재는 혼합물에 사용되는 미세한 골재로 프리캐스트 콘크리트와 구별되므로 자연산에 근접한다.

개요

프리캐스트 콘크리트는 고속도로, 교량 및 고층 프로젝트부터 틸트업 빌딩 건설에 이르기까지 내외부 모두에 사용됩니다.제어된 환경(일반적으로 프리캐스트 플랜트라고 함)에서 프리캐스트 콘크리트를 생산함으로써 프리캐스트 콘크리트를 적절하게 경화시키고 플랜트 직원이 면밀하게 감시할 수 있는 기회를 얻을 수 있습니다.프리캐스트 콘크리트 시스템을 사용하면 현장 주조보다 많은 잠재적 이점을 얻을 수 있습니다.지반에서 프리캐스트 콘크리트 생산이 가능하여 주조 시 안전성이 극대화됩니다.프리캐스트 공장에서는 건설 현장보다 재료 품질과 제작 방식을 더 잘 제어할 수 있습니다.프리캐스트 공장에서 사용되는 형틀은 교체되기 전에 수백에서 수천 번 재사용할 수 있으며, 거푸집 [2]단위당 비용 측면에서 현장 주조보다 더 저렴하게 사용할 수 있습니다.

건축 용도를 위한 프리캐스트 콘크리트 성형 시스템은 크기, 기능 및 비용이 다릅니다.또한 프리캐스트 건축 패널은 조경, 방음 및 보안을 위해 건물 전면 또는 일부를 피복하거나 독립형 벽을 세우는 데 사용됩니다.적절한 경우 다리, 고속도로 및 주차 구조물 갑판용 보와 같은 프리캐스트 제품은 프리스트레스트 구조 요소가 될 수 있습니다.빗물 배수관, 상하수도관, 터널도 프리캐스트 콘크리트 유닛을 사용한다.

프리캐스트 콘크리트 금형은 목재, 강철, 플라스틱, 고무, 섬유 유리 또는 기타 합성 재료로 제작할 수 있으며,[3] 각 재료마다 독특한 마감재를 제공합니다.또한 샌드위치, 도배 샌드위치, 내층, 클래딩 패널 등 4가지 프리캐스트 벽 패널 타입의 표면 마감재를 다수 사용할 수 있습니다.콘크리트 혼합물에 색을 첨가할 수 있으며, 비율과 크기 집합체 또한 완성된 콘크리트 표면의 외관 및 질감에 영향을 미친다.

역사

고대 로마의 건축가들은 콘크리트를 사용했고 곧 그 재료를 틀에 부어 수도관, 암거, 터널의 복잡한 네트워크를 만들었다.프리캐스트 기술의 현대적 용도에는 개별 부품 또는 전체 빌딩 시스템을 포함한 다양한 건축 및 구조 애플리케이션이 포함됩니다.

현대사회에서,[citation needed] 프리캐스트 판넬로 된 건물들은 1905년 영국 리버풀에서 개척되었다.이 과정은 도시 엔지니어 존 알렉산더 브로디에 의해 발명되었다.리버풀의 월튼에 있는 전차 마구간은 1906년에 그 뒤를 따랐다.그 생각은 영국에서는 널리 받아들여지지 않았다.그러나, 스칸디나비아의 밀리언 프로그램뿐만 아니라, 특히 중앙 및 동유럽에서[4] 전 세계적으로 채택되었습니다.

미국에서 프리캐스트 콘크리트는 두 개의 하위 산업으로 발전했으며, 각각은 주요 협회가 대표하고 있습니다.PCI(Precast/Prestressed Concrete Institute)로 대표되는 프리캐스트 콘크리트 구조물 산업은 건물, 주차 구조물, 교량 등의 지상 구조물에서 사용되는 프리캐스트 콘크리트 요소 및 기타 프리캐스트 콘크리트 요소에 초점을 맞추고 있으며 프리캐스트 콘크리트 제품 산업은 실용성을 창출하고 있다.주로 전미 프리캐스트 콘크리트 협회(NPCA)가 대표하고 있는 데어그라운드 및 기타 비압축 제품.

호주에서는 뉴사우스웨일스 관공서 철도(New South Wales Government Railways)가 역과 유사한 건물에 프리캐스트 콘크리트 구조를 광범위하게 사용했습니다.1917년부터 1932년 사이에 145개의 그런 [5]건물을 세웠다.

클래딩 패널과 구조 요소를 넘어 건물 전체를 프리캐스트 콘크리트로 조립할 수 있습니다.프리캐스트 조립을 통해 최소한의 노동력으로 상가 및 사무실을 신속하게 완공할 수 있습니다.예를 들어, 노스다코타 주 윌리스톤에 있는 Jim Bridger Building은 건물 패널에 공기, 전기, 수도 및 섬유 설비가 미리 설치되어 미네소타에서 사전 주조되었습니다.패널은 800마일 이상 Bakken 유전으로 운반되었고 상업용 빌딩은 최소 시간 내에 3명의 인부들에 의해 조립되었다.그 건물에는 40,000평방피트가 넘는 상점과 사무실이 있다.사실상 건물 전체가 미네소타에서 만들어졌다.

강화

철근 콘크리트를 강철로 보강하면 강도와 내구성이 향상됩니다.콘크리트 자체는 압축강도는 좋지만 장력과 전단강도가 부족하여 장기간 하중을 지지할 경우 균열이 발생할 수 있다.강철은 콘크리트가 부족한 부분을 보충하기 위해 높은 장력과 전단 강도를 제공합니다.강철은 변화하는 환경에서 콘크리트와 유사하게 작용하므로 콘크리트와 함께 수축 및 팽창하여 균열을 방지할 수 있습니다.

철근은 콘크리트 철근의 가장 일반적인 형태이다.일반적으로 강철로 제조되며 경화 시 콘크리트와 접합하기 위해 리빙으로 제조됩니다.철근은 콘크리트 구조물의 형태를 지지하기 위해 구부리거나 조립할 수 있을 정도로 다용도입니다.탄소강은 가장 일반적인 철근 재료입니다.그러나 스테인리스강, 아연도금강, 에폭시 코팅은 [6]부식을 방지할 수 있습니다.

상품들

다음은 프리캐스트/프레스트 콘크리트를 사용한 수많은 제품의 샘플입니다.이것은 완전한 리스트는 아니지만, 대부분의 프리캐스트/프레스트된 제품은 일반적으로 1개 또는 1개에 속합니다.

농산물

프리캐스트 콘크리트 제품은 극한 기후 조건에도 견딜 수 있고 수십 년 동안 지속적으로 사용할 수 있기 때문에 농업 분야에서 광범위하게 응용되고 있습니다.여기에는 벙커 사일로, 소 사료 통, 소 그리드, 농업 울타리, H-bunks, J-bunks, 가축 슬랫, 가축 물받이통, 사료통, 콘크리트 패널, 슬러리 통로 등이 포함됩니다.프리스트레스트 콘크리트 패널은 영국에서 농업용 건물, 곡물 창고, 사일리지 클램프, 슬러리 창고, 가축 벽 및 일반 옹벽 등 다양한 용도로 널리 사용되고 있습니다.패널은 수평으로 사용할 수 있으며 RSJ(I-빔)의 웹 안쪽 또는 전면에 배치할 수 있습니다.또는 콘크리트 기초에 패널을 타설하여 캔틸레버 옹벽으로 사용할 수 있다.

건물 및 부지 편의시설

내부기둥, 거더, 더블티 구조바닥을 보여주는 프리캐스트 주차구조두 개의 회색 원은 리프팅 앵커 구멍을 닫기 위한 커버입니다.

프리캐스트 콘크리트 건물 구성요소 및 현장 편의시설은 벽난로 벽난로, 외피, 트림 제품, 액세서리 및 커튼월로 건축적으로 사용됩니다.프리캐스트 콘크리트의 구조적 용도에는 기초, 보, 바닥, 벽 및 기타 구조 구성요소가 포함된다.각 구조 구성요소는 부재가 수명 동안 받는 인장 및 압축 하중을 모두 견딜 수 있도록 설계 및 테스트하는 것이 중요합니다.확장된 폴리스티렌 코어는 현재 구조용 프리캐스트 콘크리트 패널에 있어 가볍고 단열재로 사용됩니다.

다층 주차장은 일반적으로 프리캐스트 콘크리트를 사용하여 건설됩니다.시공에는 다층 구조 벽 패널, 내외부 기둥, 구조 바닥, 거더, 벽 패널, 계단 및 슬래브인 프리캐스트 주차 부품을 조립하는 작업이 포함됩니다.이러한 부품은 클 수 있습니다. 예를 들어 이중 티 구조 바닥 모듈은 프리캐스트 콘크리트 리프팅 앵커 [7]시스템의 도움을 받아 제자리에 들어 올려야 합니다.

옹벽

모듈러 프리캐스트 콘크리트 블록 옹벽

프리캐스트 콘크리트는 광범위한 엔지니어링된 토류 유지 시스템에 사용됩니다.제품에는 상업용 및 주거용 옹벽, 해수벽, 기계적으로 안정된 접지 패널 및 기타 모듈러 블록 [8]시스템이 포함됩니다.

위생 및 빗물

위생 및 빗물 관리 제품은 지하 설치를 위해 설계된 구조물로, 위생 및 빗물 유출로 인한 오염물질의 처리 및 제거를 위해 특별히 설계되었습니다.이 프리캐스트 콘크리트 제품에는 빗물 저류고, 집수통, [9]맨홀 등이 있습니다.

유틸리티 구조

통신, 전기, 가스 또는 증기 시스템의 경우, 프리캐스트 콘크리트 유틸리티 구조가 유틸리티 배분을 위한 필수 연결 및 제어를 보호합니다.프리캐스트 콘크리트는 무독성이며 환경적으로 안전합니다.제품에는 핸드홀, 중공 코어 제품, 라이트 폴 베이스, 미터 박스, 패널 볼트, 풀 박스, 통신 구조, 변압기 패드, 변압기 볼트, 트렌치, 유틸리티 빌딩, 전신주, 제어 환경 볼트(CEV) 및 기타 유틸리티 구조물이 포함됩니다.

물 및 폐수 제품

프리캐스트 물 및 폐수 제품은 오염되지 않은 액체 및 토양 제품에 대한 추가 처리를 위해 물, 기름 또는 기타 액체를 보유하거나 함유한다.제품에는 통기 시스템, 배전함, 투약 탱크, 건식 우물, 그리스 차단기, 침출구, 모래 기름/석유 차단기, 정화조, 물/석유 저장 탱크, 습식 우물, 방화조 및 기타 물 및 폐수 제품이 포함됩니다.

교통 및 교통 관련 제품

프리캐스트 콘크리트 수송 제품은 도로, 공항 및 철도 운송 시스템의 건설, 안전 및 부지 보호에 사용됩니다.제품에는 박스 암거, 3면 암거, 교량 시스템, 철도 건널목, 철도 침목, 방음벽/배리어, 저지 장벽, 터널 세그먼트, 콘크리트 장벽, TVCB, 중앙 보호 장벽, 볼라드 및 기타 운송 제품이 포함됩니다.프리캐스트 콘크리트는 지하도, 노면통로, 보행자 지하철을 만드는 데도 사용될 수 있다.프리캐스트 콘크리트는 일부 고무 타일 메트로의 레일에도 사용됩니다.

모듈러 포장

모듈러 포장에는 다양한 색상, 모양, 크기 및 질감이 준비되어 있습니다.이러한 다목적 프리캐스트 콘크리트 조각은 벽돌, 돌 또는 나무를 모방하도록 설계될 수 있습니다.

특화 제품

공동묘지 제품

지하 금고나 무덤은 오랜 시간 동안 자연의 힘을 견딜 수 있는 방수 구조물을 필요로 한다.

프리캐스트 콘크리트 유해물질 보관용기

위험물질 격납

단기적이든 장기적이든 위험물질의 저장은 점점 더 중요한 환경문제로, 이 물질을 봉인할 뿐만 아니라 자연재해나 테러 공격에 견딜 수 있을 만큼 튼튼한 컨테이너를 필요로 한다.

프리캐스트 콘크리트 장갑 유닛(Acropode)

수산물

방조제, 부유식 부두, 수중 인프라, 갑판, 난간 및 다수의 편의 시설은 해안가를 따라 사전 주조되는 용도 중 하나입니다.중량감을 염두에 두고 설계된 프리캐스트 제품은 대부분의 재료보다 물의 부력에 훨씬 더 잘 반응합니다.

구조물들

프리스트레스트 콘크리트

프리스트레싱은 구조부재의 강도 및 성능을 향상시키기 위해 제작 및/또는 시공 중에 구조부재에 응력을 도입하는 기술이다.이 기술은 콘크리트 보, 기둥, 스판드렐, 싱글 티 및 더블 티, 벽 패널, 세그먼트 브릿지 유닛, 전구 티 거더, I 빔 거더 등에 자주 사용됩니다.많은 프로젝트에서 프리스트레스트 콘크리트가 생산 및 수명 [8]유지보수를 고려할 때 전체 비용이 가장 낮습니다.

프리캐스트 콘크리트 샌드위치 벽(또는 단열 이중 벽) 패널

기원.

프리캐스트 콘크리트 이중 벽 패널은 유럽에서 수십 년 동안 사용되어 왔습니다.원래 이중 벽 설계는 내부 보이드에 의해 분리된 두 개의 철근 콘크리트로 구성되었으며, 내장된 강철 트러스들과 함께 고정되었습니다.최근 에너지 사용에 대한 우려가 제기되면서 강철 트러스를 사용하면 열성능을 저하시킬 수 있는 "열교"가 발생한다는 것이 인식되고 있습니다.또한 강철은 콘크리트와 같은 열팽창계수를 가지고 있지 않기 때문에 벽이 가열 및 냉각되기 때문에 콘크리트에 내장되지 않은 강철은 균열 및 폭렬을 일으키는 열응력을 발생시킬 수 있다.

발전

보다 나은 열 성능을 달성하기 위해 보이드에 단열재를 추가했으며, 오늘날 많은 응용 분야에서 강철 트러스 대신 복합(섬유 유리, 플라스틱 등) 연결 시스템이 사용되고 있습니다.이 목적을 위해 특별히 개발된 이러한 시스템은 차동 열팽창 [citation needed]문제도 해소합니다.최고의 열성능은 단열재가 벽면 전체에 걸쳐 연속되어 있는 경우, 즉 와이즈가 패널 끝부분까지 열적으로 완전히 분리되어 있을 때 달성됩니다.연속 절연 및 현대적인 복합 연결 시스템을 사용하여 R-28.2까지의 R 값을 달성할 수 있습니다.

특성.

상업적인 용도로 사용되는 샌드위치 벽 패널의 전체 두께는 일반적으로 8인치이지만, 종종 용도에 따라 설계가 사용자 지정됩니다.일반적인 8인치 벽면 패널에서는 콘크리트 벽면이 각각 2-3/8인치 두께로 3-1/4인치 정도의 R값 절연 폼을 끼웁니다.콘크리트 내부 및 외부 와이즈는 (절연을 통해) 필요한 구조적 무결성을 제공할 수 있는 어떤 형태의 연결 시스템과 함께 고정됩니다.샌드위치 벽 패널은 제작 시스템에 의해 지시된 실제 한계, 리프팅 및 핸들링의 응력 및 배송 제약 조건 내에서 원하는 길이와 폭까지 제작할 수 있습니다.높이가 9피트인 패널이 일반적이지만 12피트까지 높이를 확인할 수 있습니다.

프리캐스트 콘크리트 부품으로 단독주택을 짓는 것

프리캐스트 콘크리트 샌드위치 벽 패널 제작 공정은 양면 마감 표면으로 제작할 수 있습니다.이러한 마감은 표면이 도색되거나 얼룩지거나 자연 그대로 남아 있는 매우 매끄러울 수 있습니다. 내부 표면의 경우 마감은 매끄러운 면에서 드라이월과 비슷하며 기존의 드라이월 시공과 동일한 프라임 및 페인트 절차를 사용하여 마감할 수 있습니다.원하는 경우 콘크리트 자체에 착색 및/또는 질감을 부여하는 건축적 마무리를 할 수 있다.색상과 질감은 재사용 가능한 조형기를 사용하여 벽돌, 돌, 나무 또는 기타 패턴의 외관을 제공할 수 있으며, 가장 정교한 용도에서는 실제 벽돌, 돌, 유리 또는 기타 재료를 콘크리트 [citation needed]표면에 주조할 수 있습니다.

제조 공정의 일부로서 제조 공장의 벽면에 창문과 문 개구부를 주조합니다.많은 응용 프로그램에서 전기 및 통신 배선과 박스는 지정된 위치에 있는 패널에 직접 주조됩니다.일부 애플리케이션에서는 현장 공사 시간을 단축하기 위해 유틸리티, 배관, 심지어 난방 부품을 패널에 주조했습니다.목수, 전기 기술자 및 배관공은 벽 패널의 일부 독특한 측면을 처음 익힐 때 약간의 조정이 필요합니다.그러나 그들은 여전히 대부분의 업무를 익숙한 방식으로 수행하고 있다.

응용 프로그램 및 이점

프리캐스트 콘크리트 샌드위치 벽 패널은 학교, 사무실, 아파트, 타운하우스, 콘도, 호텔, 모텔, 기숙사, 단독주택을 포함한 거의 모든 종류의 건물에 사용되어 왔다.일반적으로 건물 인클로저 또는 "외피"의 일부로 간주되지만 건물 구조 시스템의 일부로도 사용할 수 있으므로 건물 둘레에 보와 기둥을 설치할 필요가 없습니다.에너지 효율과 심미적 다기능 외에도 뛰어난 소음 감쇠, 뛰어난 내구성(내식성, 곰팡이 등) 및 신속한 시공이 가능합니다.

샌드위치 패널은 단열 특성이 우수할 뿐만 아니라 완성하는 데 필요한 작업 단계도 적습니다.예를 들어 현장에서 단열하고 콘크리트로 채워야 하는 이중 벽에 비해 샌드위치 패널은 훨씬 적은 인력과 [10]발판을 필요로 합니다.

프리캐스트 콘크리트 시장

프리캐스트 콘크리트 산업은 주로 기반시설 개발을 위한 정부 주도의 프로젝트에 의해 지배된다.그러나, 이것들은 다양한 유리한 특성 때문에 주거용(낮은 층과 높은 층) 및 상업용 건설에도 광범위하게 사용되고 있다.이러한 제품의 효율성, 내구성, 용이성, 비용 효율 및 지속 가능한 특성은[citation needed][11] 구조물을 건설하는 데 소요되는 시간을 획기적으로 변화시켰습니다.건설업은 에너지 소비량이 큰 산업이며, 프리캐스트 콘크리트 제품은 현재와 같이 앞으로도 에너지 효율이 더 높을 것입니다.이 제품들이 제공하는 광범위한 디자인, 색상 및 구조 옵션도 소비자들에게 유리한 선택으로 만들고 있습니다.

규정

미국의 많은 주 및 연방 교통 프로젝트에서는 프리캐스트 콘크리트 공급업체가 건축 프리캐스트 협회, 전미 프리캐스트 콘크리트 협회 또는 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 연구소의 인증을 받아야 합니다.

「 」를 참조해 주세요.

  1. ^ "Precast concrete - Future of next Generation". Precast. Retrieved 4 March 2022.
  2. ^ 앨런, EA. (2009년)건축자재 및 공법의 기초.Hoboken, 뉴저지 주: John Wiley & Sons, Inc.
  3. ^ "Precast concrete facades bring buildings to life". Concrete Issues.
  4. ^ "Port Cities". Mersey-gateway.org. Archived from the original on 13 October 2007.
  5. ^ New South Wales Longworth, Jim Australian Railway History, 2005년 5월 pp163-185의 프리캐스트 콘크리트 역 건물
  6. ^ "reinforced concrete building material". Encyclopædia Britannica. Retrieved 24 May 2016.
  7. ^ "High Precast Parking Systems" (PDF). High Concrete Group. Archived from the original (PDF) on 13 May 2015. Retrieved 3 June 2014.
  8. ^ a b McCormac, JCM. (2006년)철근콘크리트 설계Hoboken, 뉴저지 주: John Wiley & Sons, Inc.
  9. ^ "NPCA - Precast Products - Stormwater Management FAQ". Archived from the original on 20 August 2008.
  10. ^ "Let's grab a sandwich!". Concrete Issues.
  11. ^ Habibullah Sharifi, Sayed Hafiz Sadat, Zhaoxu Wang, Yuanzhen Liu (2021). "Life Cycle Cost Analysis of Precast Concrete Bridge Projects". North American Academic Research. 4 (4, April 2021): 4(4) 138–147. doi:10.5281/zenodo.4699431.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)