콘크리트 구조물에 발생하는 크랙의 원인 종류 및 내구성 확보 방안에 대하여 기술하라
1. 개요 [출처] 콘크리트 균열원인 및 대책|작성자 싸가지
1) 콘크리트의 방법은 대부분 현장에서 제작되므로 시공방법과 현장기능에 따라 품질이 좌우되며 시공 상의 결함으로 인하여 콘크리트의 표면에 균열이 발생되는 수가 많다.
2) 이에 대한 시공의 전 과정을 통하여 품질관리를 철저히 함과 동시에 특히 타설 및 양생과정에서 면밀한 주의를 하여 균열을 방지하도록 하여야 한다.
3) 일단 발생된 균열에는 적절한 보수와 보강한 조치로써 구조물의 기능을 확보하여야 한다.
2. 균열의 종류
1) 경화중의 균열
① Plastic 균열
② 초기 수축 균열
2) 경화후의 균열
① 수축 균열
② 기타 균열
3. 균열의 원인과 대책
1) Plastic 균열
① 원인
㉠ 거푸집 지보공 철근의 이동 및 진동
㉡ 콘크리트의 침강
㉢ 경사면의 콘크리트의 처짐
② 대책
㉠ 진동다짐 철저
㉡ 균열 발생 시 거푸집을 가볍게 두드리거나 표면 진동
㉢ 타설 중 목수 및 철근 공을 배치하여 이상상태 조기 발견 조치
2) 초기 수축 균열
① 원인
㉠ 골재 거푸집, 노반 등에서의 수분 흡수
㉡ 마감의 불량
㉢ 양생불량
㉣ 온도, 응력
② 대책
㉠ 골재거푸집, 노반 등을 충분히 흡수시켜 수분 상태 유지 타설
㉡ 마감 시 수분이나 콘크리트 물을 표면에 모이지 않게 하고 충분히 다진 후 마무리
㉢ 통풍장치 시설
㉣ Cement량을 줄이고 발열량이 적은 Cement 사용, 타설량 감소
3) 수축 균열
① 원인
㉠ 건조 수축에 의한 것
㉡ 탄산화에 의한 것
㉢ 온도에 의한 것
② 대책
㉠ Cement량 및 수량의 감소 내구성 콘크리트 시공
㉡ 내장시공으로 공기 접촉 금지
㉢ 내난열성 Cement 사용 AE Cement 시공 이음설치
4) 기타 균열
① 원인
㉠ 설계상의 오류
㉡ 시공상의 오류
② 대책
㉠ 충분한 안전을 감안 설계 사전조사 철저
㉡ 충분한 시공계획 품질관리 및 시공관리 철저
4. 내구성 확보 및 보수방법
1) 표면 처리공법
Crack 폭 0.2m/m이하의 강도 회복 필요시 Crack에 따라 Epoxy 수지 Tor·Epoxy 등으로 표면 침투 피막 형성
2) 충진 공법
균열성을 따라 표면을 V-Cut를 하여 수지 mortar, 팽창성 Cement mortar 충진
3) 주입공법
균열의 표면만이 아니라 내부까지 주입용 Pipe로써 재점성 Epoxy 수지 등을 주입
4) 강재 Anchor 공법
꺽쇠형 Anchor를 천공한 구명에 넣고 수지 mortar Cement mortar 로 균열을 가로질러 설치
5) Prestress 공법
Crack의 직각 방향으로 PC강선을 배치하고 Prestressing 하는 방법
6) 기타
균열부분 Concrete 제거 후 철근 배치하여 신 Con’c 타설 강판을 수지계 접착제로 접착
5. 결론
1) 콘크리트의 균열은 설계할 때부터 계획하여 시공 과정에서 그 대책과 처리에 대하여 적절한 기술 지침에 따라 시행하여야 한다.
2) 구조물은 피로에 따라 균열이 집중되므로 점검 관찰을 철저히 한다.
3) 시공과 유지관리의 전 과정에서 재료, 구조 시공, 환경, 외력 등의 제반조건을 감안한 품질 관리를 철저히 하여 균열 예방에 만전을 기하여 구조물의 기능 확보에 최선을 다하여야 할 것이다.