건조수축

건조수축의 정의

건조수축은 경화한 콘크리트 내부 수분이 빠져나가며 부피가 줄어드는 현상이다.

콘크리트는 시간이 지나면서 계속 수축하므로 장기 거동으로 본다.

짧은 시간의 습도 변화에 따른 가역적 팽창·수축과는 구별해야 한다.

균열이 생기는 과정

먼저 모세관 공극과 흡착수에서 수분이 빠져나간다.

수분이 빠지면 페이스트가 수축하고, 표면이 내부보다 먼저 줄어든다.

그 차이로 표면에 인장응력이 생기고, 골재가 수축을 구속한다.

인장응력이 인장강도를 넘으면 수축 균열이 생긴다.

영향인자

건조수축에 영향을 주는 구성요소는 페이스트, 골재, 공극, 물이다.

페이스트와 물이 많을수록 수축이 커지고, 골재는 수축을 구속해 억제한다.

골재의 강성과 흡수율이 수축량을 좌우한다. 굵은 골재의 수축은 작다.

정답은 인장응력이다. 표면이 먼저 줄어들면 표면이 당겨진다.

구속 응력

구속된 부재에 생기는 응력은 탄성계수와 수축변형률, 구속계수의 곱이다.

이 응력이 인장강도를 넘으면 수축균열이 생긴다.

구속계수 R은 0에서 1 사이의 무차원 값이다.

앞 문제의 정답처럼, 단위수량이 많으면 건조수축이 커진다.

세 가지 수축 비교

세 수축은 원인과 발생 조건이 달라 구분해서 설명해야 한다.

건조수축은 모세관 공극 수분 증발로, 습도 낮은 환경에서 진행된다.

자기수축은 밀봉 상태에서도 일어나고, 탄산수축은 표면 노출 조건에서 나타난다.

실무에서는 흔히 건조수축으로 통칭하지만, 시험에서는 구분해 쓴다.

방지대책

방지대책은 재료, 배합, 시공 세 축으로 나눠 쓰는 것이 좋다.

재료 측면에서는 골재를 관리하고, 팽창재로 초기 팽창을 활용한다.

배합에서는 단위수량을 낮추고, 시공에서는 충분한 습윤양생을 확보한다.

최소 철근량과 신축이음 간격을 함께 쓰면 점수가 높다.

정리

건조수축을 한 번 더 정리한다.

건조수축은 내부 수분 감소에 따른 체적 감소이며, 구속되면 균열이 생긴다.

자기수축과 탄산수축은 구분해 설명하는 것이 시험에서 안전하다.

영향인자는 단위수량과 골재, 대책은 재료·배합·시공으로 정리된다.