콘크리트 균열

목차

1. 머리말

2. 균열발생의 메카니즘

3. 균열발생의 원인과 대책
3.1 굳지 않은 콘크리트의 균열
3.1.1 소성수축 균열
3.1.2 소성침하 균열
3.1.3 수화열에 의한 온도균열
3.2 굳은 콘크리트의 균열
3.2.1 건조수축 균열
3.2.2 알칼리-골재반응에 의한 균열
3.2.3 동결융해에 의한 균열
3.2.4 염해에 의한 균열
3.3 시공불량 및 설계오류에 의한 균열
3.3.1 시공불량에 의한 균열
3.3.2 설계오류에 의한 균열
3.3.3 사용하중에 의한 균열

4. 균열 폭의 허용규준 및 보수방법
4.1 균열 폭의 허용규준
4.2 균열의 보수방법

5. 맺음말

본문내용

물에 나타나는 균열의 허용규준을 일괄적으로 정하기는 어렵지만, 일단 균열이 발생할 경우에는 구조적인 안전성을 고려하여 균열이 허용규준에 만족하는지를 먼저 검토하고 보수 또는 보강을 하는 방안을 정해야 할 것이다. 따라서, 표 1에 나타난 바와 같이 현실적으로 콘크리트의 표면에 나타나는 균열 폭을 제한하는 규준을 통해 관리하는 방안이 합리적일 것으로 사료된다.
4.2 균열의 보수방법
균열의 보수는 주로 방수성, 내구성을 회복하기 위한 목적 외에도 구조물의 안전성, 미관성 등을 고려하여 실시하고 있다. 보수의 범위 및 규모는 보수목적을 만족하는 범위내에서 경제성을 고려하여 결정하지만, 구조적인 결함이 있을 경우에는 보강을 병행하여 실시해야 한다.
균열의 상황에 따른 보수공법을 분류하면 표 2와 같다. 미세한 균열(0.2㎜)위에 막을 형성시켜 방수성, 내구성을 향상시킬 목적으로 실시하는 공법으로 균열부분만을 피복하는 방법과 전체면을 피복하는 방법이 있다. 이 공법은 균열내부의 처리가 용이하지 않으며 균열이 확산될 경우에 균열의 움직임을 추적하기 어려운 결점이 있다. 사용재료는 일반적으로 도막탄성 방수재, 폴리머 시멘트 페이스트, 충전재 등이 이용된다.
균열에 수지계 또는 시멘트계 재료를 주입하여 방수성, 내구성을 향상시킨 것으로 주입공법의 주류는 에폭시 수지 주입공법이다. 저압·저속의 주입공법은 주입량의 확인이 용이하고 균열내부까지도 주입이 수월한 특징을 지닌다.
0.3㎜이상의 비교적 큰 폭의 균열보수에 적용하며 균열을 따라 콘크리트를 잘라내고 그 부분에 보수재를 충전하는 공법이다. 철근이 부식하지 않은 경우 균열을 따라 약 10㎜폭으로 콘크리트를 U형 또는 V형으로 자른 후에 실링재, 가소성 에폭시 수지 및 폴리머 시멘트 모르타르 등을 충전 보수한다.
5. 맺음말
콘크리트는 매트릭스의 구성재료가 복합재료이고 여러 조건의 영향을 많이 받기 때문에, 균열이 발생하는 것을 당연하게 여기는 경우도 많다. 그러나, 구조물의 중요도·용도 등에 따라서 균열이 발생해서는 안될 경우도 있고 균열이 발생하더라도 허용값을 초과하지 않도록 규정하고 있다.
그러나, 앞에서 정리한 바와 같이 어떠한 형태의 균열도 발생요인이 반드시 있게 마련이고 이에 대한 대책도 복합적이긴 하지만, 정확하게 원인을 분석하면 균열에 의한 구조물의 내구성 문제는 어느 정도 해결할 수 있을 것으로 본다. 최근에 와서 건설인력난의 심화로 현장에서 숙련된 작업자를 구하기 힘든 상황이기 때문에, 경제성이 허용하는 범위에서 콘크리트의 성능을 개선시키는 방법도 균열발생의 억제를 위한 좋은 대책으로 사료된다.
따라서, 작업자에 의해서 발생하는 문제(철근배근의 불량, 피복두께의 미확보, 불충분한 콘크리트의 다짐 등)는 현장에서 철저한 시공품질을 관리하는 방법으로 해결하고, 재료선정의 문제·배합설계·레미콘의 품질관리 등은 기술력의 향상과 철저한 품질관리를 통해서 해결해야 할 것으로 사료된다.
특히, 건설현장에서 자주 발생하는 균열에 대한 클레임 문제도 지금까지 레미콘의 문제로만 간주하려는 마인드를 버리고, 균열이 발생한 원인을 정확하게 분석·평가하여 원인자체를 개선시키는 노력도 필요할 것으로 본다. 콘크리트라는 한가지 자재를 두고 이와 관련된 시멘트·골재·혼화재료·레미콘 공급자 및 시공자 등이 역할과 책임을 명확히 하고 맡은 분야에 최선을 다한다면 콘크리트 기술의 선진화 및 부실공사의 척결은 그리 먼 일은 아닐 것으로 기대된다.
다소 교과서적이고 시험답안과 같은 내용을 정리하긴 하였지만, 가장 중요한 것은 콘크리트 산업에 관련되는 모든 엔지니어들의 관심과 노력이 필요하다는 것을 새삼 느끼면서 이 글을 갈음하고자 한다.

키워드

콘크리트,   균열,   설계하중,   건조수축,   굳은콘크리트,   알칼리,   골재반응,   소성수축