콘크리트 균열

정의와 중요성

콘크리트 균열은 굳지 않은 상태부터 경화 후 사용 기간까지 생기는 틈 현상이다.

수축, 열, 하중, 화학반응이 원인이며 구조 안전성과 내구성 문제로 이어진다.

시공 품질과 하자 판정의 기준이 되어 실무와 시험에서 반복해서 출제된다.

시기별 구분과 원리

균열은 발생 시기에 따라 경화 전, 경화 중, 경화 후, 내구성 균열로 나눈다.

경화 전 균열은 소성수축과 침하가 대표적이다.

균열 발생 원리는 인장응력이 인장강도를 넘는 것이다.

체적 변화가 주변 구속에 막히면 인장응력이 커진다.

온도균열 발생 과정

수화열이 발생하면 내부 온도가 올라가고 표면은 외기로 식는다.

온도차에 의한 변형이 철근이나 기존 구조체에 구속되면 인장응력이 생긴다.

인장응력이 인장강도를 넘으면 균열이 발생한다.

온도차가 25℃ 이상이면 온도균열 위험이 커진다.

매스콘크리트는 최소 치수의 제곱에 비례해 열 발산 시간이 길어진다.

구조적과 비구조적 균열

구조적 균열과 비구조적 균열은 보수 방법이 달라 먼저 구분해야 한다.

구조적 균열은 하중이나 부등침하로 내력에 영향을 준다. 안전성 문제라서 구조 검토가 먼저다.

비구조적 균열은 건조·소성수축, 온도변화가 주된 원인이다.

폭에 따른 보수 공법

보수 방법은 균열 폭을 기준으로 고른다.

폭 0.2mm 이상이면 통기와 통수가 시작되어 보수 우선순위가 높아진다.

폭 0.3mm 이하는 표면처리가 주로 쓰이고, 0.3mm 이상은 주입이 쓰인다.

정답은 통기·통수다. 미세한 균열은 자기치유로 메워지는 경우가 많다.

수화열 온도차 계산

매스콘크리트에서 내부 최고온도와 외부 온도의 차이를 계산해 본다.

온도차는 내부 최고온도에서 외기온도를 뺀 값이다. 70에서 20을 빼면 50℃다.

50℃는 25℃ 이상이므로 온도 균열 발생 가능성이 높다.

온도차를 낮추려면 저발열 시멘트를 쓰거나 파이프쿨링을 한다.

정답은 40℃다. 두 값의 차이만 계산하면 된다.

정리

정리하면 균열은 원인, 시기, 폭 기준, 보수 공법을 짝지어 봐야 한다.

균열의 원인과 대책을 1:1로 짝지어 쓰는 것이 채점 핵심이다.

구조적 균열과 비구조적 균열은 보수 방법이 다르므로 구분한다.