콘크리트의 이해

  • 콘크리트의 균열

    오래 전부터 콘크리트에는 균열이 생기는 것으로 말하고 있으며, 균열을 적게 하기 위한 방법이 몇 가지 있으나 완전히 없게 하는 것은 불가능합니다.

    간단하게 균열이라고 해도 여러 가지 균열이 있기 때문에 일반적인 것에 대해서 순서에 따라 설명하여 보면 다음과 같습니다.

① 침하 균열
콘크리트는 크기와 비중이 다른 재료의 혼합물이기 때문에 형틀에 타설 직후부터 분리현상이 일어나 콘크리트 전체로서는 침하현상이 생깁니다.
이때 철근이나 큰 골재 등과 같은 침하를 방해하는 물질이 있으면 콘크리트의 표면에 전단력이 작용하여 균열이 발생합니다.
이런 종류의 균열은 표면부에 가까운 비교적 얕은 것으로 타설 후 수시간 사이에 철근 위나 연속적으로 타설한 벽, 기둥, 대들보, 슬라브의 이음새 등에 발생합니다.
이러한 균열은 균열 발생 후 적당한 시기에 Tapping, 흙손질 등을 행하여 대개 없앨 수가 있습니다.
② 초기 건조수축 균열
콘크리트를 타설한 후 그 표면으로부터 물의 증발량이 Bleeding 양보다 많게 되면 콘크리트 표면이 건조되어 표면에 인장응력이 작용하는데 이 인장응력이 콘크리트의 인장보다 크면 균열이 발생합니다. 이러한 균열을 초기 건조수축 균열(Plastic 건조균열)이라고 합니다.
또한 이러한 종류의 균열은 한 여름 통풍이 잘 되는 곳에서 콘크리트를 타설하는 경우에 매우 발생하기 쉬우므로 여름철이나 바람이 강하게 불 때는 흙손마무리 후 충분한 양생을 하는 등에 의해 균열을 적게 하도록 신경을 써야 합니다.
③ 건조 수축에 의한 균열
통상 콘크리트는 형틀에 타설할 때 시공하기 쉬움을 고려하여 시멘트의 수화에 필요한 물량 이상을 사용하고 있기 때문에 시간 경과에 따라 콘크리트 중의 물이 증발하여 콘크리트 체적이 감소합니다. 이 현상을 건조수축이라고 부르며 수축량은 통상 5.0~8.0X10-4 (1m에 대해 0.5 ~ 0.8mm) 정도라고 할 수 있습니다.
이러한 수축을 일으켜도 콘크리트가 한결 같이 오므라든다면 균열이 생기지 않겠지만 통상 구조물에서는 지하 부분이나 기둥, 대들보, 등에 비해 벽이나 바닥 콘크리트는 단면적이 작고 표면적이 크므로 건조속도가 빠르기 때문에 벽이나 바닥에 균열이 쉽게 생깁니다. 이 균열을 막기 위해서는 건조수축량을 적게 하면 되므로 콘크리트 중의 물과 시멘트 량을 가능한한 적게 하거나 팽창재를 사용하는 것이 효과적이라고 할 수 있습니다.
④ 온도변화에 따른 균열
콘크리트는 온도변화에 의해서도 신장·수축하여 온도가 1℃오름에 따라 10X10-6 늘고, 온도가 1내림에 따라 줄어듭니다. 이것을 년간을 통하여 생각할 때 하기 온도를 30℃, 동기 온도를 0℃로 가정하면 10X10-6X30 = 3X10-4로 되어 1m에 대해 0.3mm 신장·수축하는 것이 되며 이 신장·수축 반복과 전항에서 기술한 건조수축 현상을 조합하여 균열이 생기는 경우가 있습니다.

또한 메스콘크리트 타설시 수화열에 의한 온도균열이 발생할 수 있으며 균열의 발생 상황, 원인은 천차만별이기 때문에 균열이 생긴 경우에는
- 발생한 시기
- 발생한 장소 및 상황 (균열의 형상, 크기 등)
- 타설 당일 및 그 후 수일간의 기상 상황 등을 조사하는 외에 콘크리트 관계 기술자에게 상담하는 쪽이 좋습니다.