1. 정의
1) 후텐션 콘크리트 포장(PTCP: Post-Tensioned Concrete Pavement)이란, 콘크리트 포장판 내에 강선을 설치한 뒤 콘크리트가 경화된 후, 이 강선에 인장력을 가하여 포장판에 압축응력을 도입함으로써 균열 방지, 슬래브 간 이격 방지, 그리고 지반 침하에 대한 저항성을 높인 프리스트레스트 콘크리트 포장의 일종이다.
2) 일반 콘크리트 포장에 비해 슬래브를 길게 연속 시공할 수 있으며, 팽창·수축으로 인한 균열 발생이 억제되고 유지관리가 용이하다는 장점이 있다.
2. 구조 및 원리
1) PTCP는 일반적으로 다음과 같은 구성요소를 갖는다:
(1) 프리스트레싱용 덕트 및 고강도 강선/강연선
(2) 슬래브 측면의 정착구(Anchorage)
(3) 콘크리트 타설 후 강선에 인장력을 가하고, 이 힘을 정착구에 고정
2) 인장된 강선은 포장 전 단면에 축방향 압축응력을 발생시켜,
(1) 차량하중이나 온도 변화로 인한 인장응력을 상쇄하고
(2) 슬래브의 변형 저항성과 연속성을 부여한다.
3. 특징
1) 주요 특성
(1) 슬래브 길이를 100m 이상 연속 시공 가능
(2) 줄눈 수가 감소하여 유지보수 부담 감소
(3) 슬래브의 틈새 이격(모관현상), 펌핑, 잭킹 등의 문제 억제
2) 주요 목적
(1) 슬래브에 사전 압축력을 도입하여 균열 발생 억제
(2) 포장판의 처짐 및 단차 발생 방지
(3) 지반침하 및 반복하중에 대한 피로저항성 증대
4. 적용 및 시공 방법
1) 주요 시공 순서
(1) 거푸집 설치 및 텐던 배치
(2) 덕트 내부에 강연선 설치
(3) 콘크리트 타설 및 양생
(4) 소정 강도 도달 후, 텐던 인장 및 정착
(5) 덕트에 그라우팅 실시 (공동 방지 목적)
2) 사용 사례
(1) 고속도로, 항공기 활주로, 항만 야적장 등 고하중 반복부하를 받는 구조물
(2) 장수명 포장 및 무절단 포장 기술이 요구되는 현장
5. 장단점
1) 장점
(1) 슬래브 길이 증가 → 줄눈 감소 → 유지관리성 향상
(2) 초기 균열 억제 → 내구성 증대
(3) 판틀림, 펌핑, 이격 등의 문제 감소
2) 단점
(1) 시공 정밀도 요구도 높고, 전문 시공 기술 필요
(2) 초기 공사비 증가
(3) 텐던 손상 시 보수 어려움
6. 관련 고려사항
1. 프리스트레싱 도입 시 슬래브 두께, 인장력 크기, 마찰계수 등을 고려하여 최적 인장력 및 정착 위치를 산정해야 하며, 온도균열 해석, 마찰저항력, 부등침하 등에 대한 설계안전성을 확보해야 한다.
2. 정착부 주변은 응력 집중이 발생하므로 보강철근 추가 및 균열제어 대책이 병행되어야 한다.