Half PC 슬래브 토핑 균열

Half PC 슬래브란

Half PC 슬래브는 공장에서 만든 얇은 PC판 위에 현장 콘크리트를 덧부어 쓰는 바닥판이다.

하부 PC판은 거푸집 역할을 하고, 상부 토핑콘크리트가 두께를 채워 한 장처럼 거동한다.

두 층이 함께 힘을 받는 상태를 합성거동이라 하며, 이것이 이 공법의 전제다.

구성요소와 계면

구성요소는 하부 PC판, 상부 토핑콘크리트, 배력·온도철근, 전단 연결이다.

두 층이 한 몸으로 거동해야 하중을 나눠 받는다. 그래서 계면 부착과 전단 연결이 핵심이다.

토핑 균열은 대부분 이 두 가지가 확보되지 않을 때 생긴다.

건조수축과 구속

토핑은 건조와 온도 하강으로 줄어들려 하지만, PC판에 구속되어 자유롭게 줄지 못한다.

그 결과 토핑 내부에 인장응력이 생기며, 식으로 쓰면 아래와 같다.

인장응력이 인장강도를 넘으면 표면이나 계면에 균열이 생긴다.

계산 예제

가정값으로 토핑 두께 70mm, 구속 길이 6m, 건조수축 변형률 300×10⁻⁶을 둔다.

구속이 없을 때의 수축량은 1.8mm다.

구속률 0.5를 적용하면 인장응력은 3.75MPa가 된다.

이 값은 휨 인장강도 수준이라 균열이 생길 수 있는 크기다.

균열 유형

균열은 발생 시점에 따라 소성수축, 건조수축, 온도, 이음부 균열로 나뉜다.

토핑 콘크리트에서 가장 자주 확인되는 것은 건조수축과 이음부 균열이다.

시공 관리로 줄일 수 있는 것은 소성수축과 건조수축이라 양생 관리가 중요하다.

저감 대책

저감 대책은 계면 처리, 배근, 습윤양생으로 묶어 볼 수 있다.

계면은 레이턴스를 제거하고 물을 축여 부착력을 확보한다.

배력·온도철근은 설계 간격으로 두고, 마감 직후 습윤양생을 실시한다.

정리와 확인

지금까지 본 내용을 세 줄로 정리한다.

원인은 건조수축과 PC판 구속, 계면 부착 불량이다.

대책은 습윤양생과 줄눈, 수축저감 배합, 전단연결이다.