콘크리트 구조물 균열의 개요

1) 개요 콘크리트 구조물에 발생한 균열은 구조물의 내력, 내구성, 방수성 및 미관 등에 악 영향을 미치기 때문에 균열은 콘크리트 구조물을 건설할 때 가장 중요한 문제 이다. 콘크리트의 역학적 성질의 결점은 파괴시 변형이 압축에서 2~4×10-3, 인장 에서 1~2 ×10-4정도로 작으며, 인장강도가 작고 체적변화(건조수축, 온도신축, 습도신축 등)가 큰 점 등이다. 이러한 결점은 바로 균열에 영향을 미친다. 콘크리트의 균열은 콘크리트 타설 후부터 응결이 종료할 때까지 발생하는 초기균열과 경화후에 발생하는 균열로 대별할수 있다.

가) 초기균열 콘크리트 내에서의 불균등한 침하, 콘크리트 표면에서의 급격한 수분손실, 콘크리트 표면의 경화가 진행되는 동안 내부 콘크리트의 침하가 동시에 이루 어짐에 의한 균열, 거푸집 변형에 따른 균열 및 진동, 재하에 의한 균열 등으로 나눌수 있다. 나) 경화후 발생하는 균열 건조수축에 의한 균열, 알칼리골재반응, 이상물질의 혼입, 철근의 녹 등의 화학 반응반응에 의하여 일어나는 균열, 열응력 등 콘크리트 내외의 온도차에 의하여 생기는 균열, 구조물의 형상, 배근상의 응력집중에 기인하는 균열, 하중과다 또는 과격한 기계진동에 의한 균열, 지진 충격 등의 우발사고에 의한 균열 등으로 구분 할 수 있다.

콘크리트의 균열의 원인과 특징

콘크리트 균열의 원인과 특징(재료적) 균열의 원인 균열의 특징 콘크리트 재료적 성질에 관계된 것 시멘트의 이상응결 콘크리트 재료적 성질에 관계된 것 시멘트의 이상응결 푹이 크며 길이가 짧은 균열이 조기에 불규칙하게 발생 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상균열 콘크리트의 침하 및블리딩 치기 후 1~2시간 지나 철근의 윗 부분이나 벽과 바닥의경계선 등에 불연속적으로 발생 골재에 포함된 토분 표면의 건조에 따라 불규칙적으로 망상균열이 발생 단면이 큰 콘크리트에서 1~2주간 지나서부터 직선의균열이 거의 같은 간격으로 규칙적으로 발생 시멘트의 수화열 2~3개월 지나서부터 발생하며 차차 성장하고 개구부와 기둥, 보에 둘러 쌓인 구석부분에는 경사지게 그리고 세장한 슬래브 벽, 보 등에는 거의 등간격으로 수직으로 발생 콘크리트의 경화 및건조수축 반응성 골재와 풍화암 사용 콘크리트 내부로부터 볼록볼록하게 폭열된 모양으로발생하고 다습한 곳에 많이 발생

콘크리트 균열의 원인과 특징(시공에 관계) 균열의 원인 균열의 특징 시 공 에 관 계 된 것 장시간의 혼합 시 공 에 관 계 된 것 장시간의 혼합 전체면에 망상의 균열과 길이가 잛은 불규칙한 균열발생 펌프압송시의 시멘트량과 수량의 증가 재료의 원인(침하 및 블리딩에 의한 균열, 콘크리트의 경화수축에 의한 균열)과 같은 균열이 발생 철근의 혼란, 철근피복두께의 감소 재료의 원인(침하 및 블리딩에 의한 균열, 콘크리트의 경화수축에 의한 균열)과 같은 균열이 발생 재료의 원인(침하 및 블리딩에 의한 균열) 또는 거푸집의 배부름 현상과 같은 균열이 발생함 급속한 치기 속도 불균등한 치기 곰보 각종 균열의 거점이 되기 쉽다 거푸집의 배부름 거푸집이 이동한 방향에 평행하게 국부적으로 발생 시공이음처리 불량 콘크리트 시공이음 장도나 콜트조인트가 균열로 된다 보와 슬래브의 인장 측에 수직으로균열(휨)기둥, 보, 벽 등에 45˚ 방향으로 균열이 발생 경화전의 진동과 재하 급격한 건조시 짧은 균열이 불규칙적으로 발생 초기동결시 콘크리트면이 흰빛을 띠며 떨어져 나옴 초기양생의 불량

콘크리트 균열의 원인과 특징(사용과 환경및 구조외력) 균열의 특징 재료적인(콘크리트의 경화 ·건조수축)인 균열과 유사하며 발생한 균열은 온도 ·습도의 변화에 따라 변동한다 사용 및 환경 조건에 관계된 것 환경온도 ·습도의 변화 콘크리트 부재 양면의온도 · 습도의 차이 저온인 쪽 또는 습도가 낮은 쪽의 표면에 경사진 방향과 직각으로 발생 동결융해의 반복 표면이 스케일링을 일으키며 푸석푸석하게 된다 화재 ·표면의 가열 표면전체에 거북 등 모양의 균열이 발생 내부철근의 녹 발생으로 인한 팽창 철근에 연하여 큰 균열이 발생되며 덮게 콘크리트가 떨어져 나가거나 녹이 흘러 나옴 산 ·염류의 화학작용 표면이 침해되거나 팽창성 물질이 형성되어 전체 면에 발생 외력에 관계된 것 과하중(지진,적재하중) 휨 : 보와 슬래브의 인장 측에 수직으로 균열발생 과하중(지진,적재하중) 전단 : 기둥, 보, 벽 등에 45˚ 방향으로 균열이 발생 단면 · 철근량 부족 과하중에 의한 것과 같고, 바닥과 차양에서는 아래로 평행발생 구조물의 부등침하 45˚ 뱡향으로 큰 균열이 발생

초 기 균 열 가. 침하에 의한 균열 나. 프라스틱 수축 균열 다. 거푸집 변화에 의한 균열 라. 기타 원인에 의한 초기균열

가. 침하에 의한 균열 1) 침하균열의 원인 2) 침하균열의 형상 콘크리트 타설 직후 비중이 큰 콘크리트 입자가 아래쪽으로 콘크리트 타설 직후 비중이 큰 콘크리트 입자가 아래쪽으로 이동하고 물과 갇힌 공기는 부상하게 되는데 이때 콘크리트 중의 철근이나 굵은골재에 의해 자유로운 침하가 방해되어 발생되는 균열 또는 기초의 침하, 거푸집의 팽창, 이동에 의해 발생하는 경우 침하균열의 발생 원인 2) 침하균열의 형상 콘크리트 치기 후 1~3시간 정도에서 보의 상단부 또는 슬재브면 등에서 처근의 위치에 따라 발생하고 균열의 깊이는 보통 철근의 위치까지 이르며 슬래브 전면에 걸쳐서 발생되는 경우 도 있는데 이러한 균열은 폭이 크고 길이가 짧으며 발생위치와 발생방향에 규칙성이 없다. 침하균열은 철근직경이 클수록, 슬럼프가 클수록, 콘크리트 덮개가 작을수록 증가하며, 충분 한 다짐을 못한 경우나 튼튼하지 못한 거푸집을 사용했을 경우 더욱 증가된다.

3) 침하균열의 예방 지나치게 묽은 반죽의 콘크리트는 피하는 것이 좋으며, 충분한 다짐, 기둥과 슬래브 및 보의 타설 사이의 충분한 시간 간격 등에 의하여 침하균열을 감소 시키고, 1회의 타설높이를 작게하고 불균등한 침하를 줄이기 위하여 동일한 반죽질기로 타설하는 것이 바람직하다. 기초나 기층이 콘크리트의 수분을 흡수하지 않도록 미리 물을 뿌려 습한 상태를 유지하는 등의 주의도 필요하다. 침하균열이 발생하였을 때 침하 종료단계에서 다시 표면마무리를 하여 균열 을 제거하는 것도 효과적인 방법이다.

나. 프라스틱 수축균열 1) 프라스틱 수축균열의 원인 2) 프라스틱 수축균열의 예방 콘크리트 치기 시 또는 직후 표면에서의 급속한 수분의 증발로 인하여 수분이 증발되는 속도가 콘크리트 표면의 블리딩 속도보다 빨라질 때, 콘크리트 표면에 미세한 균열이 생기며, 이를 프라스틱 수축에 의한 균열이라 하며, 일반적으로 노출면적이 넓은 슬래브와 같은 구조부재에서 타설 직후에 일어난다. 건조한 바람이나 고온 저습한 외기에 노출될 경우 일어나는 급격한 수분의 손실에 기인하 며 양생이 시작되기 전이나, 마감직후에 일어나며 시간당 약 1Kg/㎡ 이상의 수분손실시 균열의 발생 위험도가 증가된다. 프라스틱 수축균열의 예 2) 프라스틱 수축균열의 예방 ① 기온이 높을 경우 콘크리트 온도를 낮출 것 - - - 혼합수의 온도를 낮추고 골재를 시트등으로 덮어 직사광선을 막으며 물을 뿌린다. 거푸집과 콘크리트를 치는 기층 부분을 그늘지게 하며 신선한 시간을 선택하여 치기를 한다. ② 콘크리트 표면에서 풍속을 줄이 것 - - - 바람막이 벽을 설치하고 가능하다면 벽이 축조 된 후 바닥 콘크리트를 친다. ③ 콘크리트 표면의 습도를 높일 것 - - - 콘크리트 표면에 분무 또는 덮게를 씌우고 양생를 살포한다.

다. 거푸집 변화에 의한 균열 부적절한 설치에 의한 부등침하 및 콘크리트의 측압에 따른 거푸집의 변형등에 콘크리트가 점차로 유동성을 잃고 굳어져 가는 시점에서 거푸집 긴결 철물의 부족, 동바리의 부적절한 설치에 의한 부등침하 및 콘크리트의 측압에 따른 거푸집의 변형등에 의해 발생하며, 콘크리트의 소성변형 저항능력 보다 외력에 의한 변형이 크게 되면 균열을 일으킨다. 거푸집 변형에 따른 균열 동바리의 침하에 따른 균열

라. 기타 원인에 의한 초기 균열 혼합시간이 길 경우 초기수축도가 크게 되는 경향이 있어서 레미콘 운반 시간의 단축은 초기수축 균열의 방지에 도움이 될 것으로 생각되며, 초기에 발생하는 균열은 앞에 열거한 원인 이외에도 시멘트의 이상응결, 이상팽창에 의한 경우와 콘크리트의 표면마무리를 부적당하게 실시함에 의한 망상균열 등이 있다. 시멘트의 이상응결에 의한 균열은 방향성이 없고 폭이 크며 길이가 짧은 것이 특징이며, 혼합 후 30~1시간 정도에서 발생되므로 재다짐 등을 실시함으로써 어느 정도 방지할 수 있고 성분상으로 불안정한 시멘트는 경화의 초기단계에서 이상팽창을 일으켜 짧고 불규칙한 균열 이 방사선 방향으로 나타난다. 망상균열은 초기재령 발생하며 원인은 부적당한 표면마무리에 의해 생기고, 표면마무리 작업이 지나치면 오히려 유해하므로 적절한 범위에서 빨리 끝내는 것이 바람 직하다. 팽창성 균열의 예 망상균열의 예

경화 후의 균열 가. 건조수축에 의한 균열 나. 열응력에 의한 균열 다. 알칼리-골재반응에 의한 균열 라. 동결융해에 의한 균열

가. 건조수축에 의한 균열 1) 건조수축의 원인 건조수축으로 인한 균열은 현장에서 실제 굴조물에 발생하는 확률이 가장 많으며, 구조물의 성능을 저하 시킨다. 구조물은 기초나 다른 구조요소 또는 콘크리 트 내의 보강철근등에 의해 구속을 받게 된다. 이러한 수축작용의 구속으 로 인장응력을 유발시키며, 이 인장응력이 콘크리트의 인장강도에 도달할 때 콘크 트에 균열이 발생한다. 장기재령에서 콘크리트 길이의 변화 콘크리트 슬래브등 부재의 단면내에서도 표면은 건조수축이 크고 내부는 그 수축량이 작으므로 표면의 건조수축을 구속하게 된다. 따라서 표면에 인장응력이 유발되어 표면균열 발생의 요인이 된다. 표면에 생기는 이러한 균열은 초기에는 콘크리트 내부로는 관입되지 않으나, 계속적인 건도현상이 진행됨에 따라 내부로 깊숙이 전파될 수 있다. 경화된 콘크리트는 건조하면 그림과 같이 0.05% 정도 수축하며 단위수량이 큰 콘크리트는 더 많이 수축한다.

2) 건조수축의 형상 콘크리트의 건조수축에 의한 균열은 2~3개월 지나서부터 발생하여 점차 성장 개구부와 기둥, 보에 둘러 쌓인 구석부분에는 경사지게 그리고 세장한 슬래브, 벽, 보 등에는 거의 등간격으로 수직으로 발생하여 상당한 기간에 걸쳐 계속 진행된다. 균열의 폭은 0.05mm~ 0.5mm 정도가 많지만 경우에 따라서는 1~3mm에 달하는 것도 있다. 콘크리트의 건조수축은 시멘트의 종류, 골재, 배합, 혼화제, 앵생 조건 등에 따라 달라지며 시멘트의 영향으로서 일반적으로 분말도가 크게되면 수축이 증대되는 경향이 있다. 콘크리트의 수축에 영향을 미치는 요인 중에서 단위수량과 단위시멘트량은 매우 중요한데 단위수량의 영향이 보다 크며 건조수축량과의 관계는 식으로 표현할 수 있다. S = p C + q W ( S : 콘크리트의 건조수축률 C : 단위시멘트량 W : 단위수량 )

3) 건조수축의 예방 혼화제의 영향으로서 AE제를 사용하여 콘크리트중의 공기량을 증가시키면 수축량은 단위수량을 감소시킬수 있기 때문에 수축도가 적을 것으로 생각되나 성분에 따라 콘크리트의 수축 량이 증가되는 것도 있기 때문에 충분한 검토가 필요하다. 또한 응결촉진제에 속하는 염화칼슘을 사용하면 수축량은 증가하며 많은 양을 사용할 경우에는 이를 사용하진 않은 콘크리트 보다 몇 배로 수축량이 크게 될 위험성이 있다. 건조수축으로 인한 균열은 수축조인트를 적절히 배치하고 철근을 적절히 배치함으로써 제어 할수 있으며, 건도수축을 보상할 수 있는 재료의 사용에 의해 건조수축을 제어할 수도 있다. 사용되는 시멘트의 경우는 분말도가 높을수록 건조수축량이 약간 증대되므로 경화초기에 콘 크리트를 팽창시켜 수축이 보상될 수 있도록 하여 균열을 억제하는 팽창시멘트를 사용하는 것 이 효과를 볼수 있다. 골재는 골재크기 및 강도가 클수록, 흡수율이 낮을수록 건조수축을 억제 하는데 효과적이고 배합에 영향을 미치지 않는 조건에서는 배합수량 및 시멘트-페이스트량을 줄이는 방법이 바람직하며, 동일한 슬럼프 조건에서는 콘크리트 온도가 높을수록 배합수량이 증대되기 때문에 콘크리트의 온도를 낮추는 방안도 필요하다.

나. 열응력에 의한 균열 1) 열응력에 의한 균열 원인 시멘트의 수화는 발열을 수반하는 화학반응이기 때문에 콘크리트는 경화과정에서 온도상승 을 일으킨다. 온도상승은 강도발현을 비롯해서 콘크리트 제 성질에 영향을 미치며 또한 균열 발생의 원인이 된다. 온도상승에 의한 균열을 온도균열이라고 하며 온도 강하시에 발생되는 수축이 구속되어 발생하는 인장응럭, 단면내의 온도차에 의한 인장응력 등이 원인이 되어 생기는 것이며 온도상승 외에 구속의 정도에 큰 영향을 받는다. ① 내부구속응력에 의한 균열 내부구속응력 콘크리트 내부와 표면과의 온도가 다른 것에 의해 생기는 것이다. 그림 에서와 같이 상대적으로 온도가 낮은 표면 부분의 콘크리트가 수축하려고 하는 것을 온도가 높은 내부의 콘크리트가 구속하여 표면부에 인장응력이 작용하고, 균열이 발생하게 되는 것이다. 표면과 내부의 온도 차는 내부온도가 피크에 달하였을 때 최대가 되는 경우가 많으며, 균열은 온도가 최대가 되는 재령 1~5일 또는 거푸집 해체 직후에 생긴다. 균열폭은 0.1~0.3mm 정도로서, 규칙성은 없고, 단면을 관통하지 않는다.

2) 열응력에 의한 균열예방 ② 외부구속응력에 의한 균열 외부구속에 의한 균열은 지반 또는 기 타설은 콘크리트에 의해 구속되어 발생한다. 그림과 같이 타설된 콘크리트는 온도가 최고치에 도달한 후에 최종적으로 외기온과 같을 때까지 온도가 내려간다. 온도강하에 의해, 콘크리트의 체적은 수축하지만, 이것이 하층의 콘크리트 혹은 지반에 구속되어 외부구속균열이 발생하게 되는 것이다. 외부구속균열은 균열의 폭이 0.2~0.5mm, 혹은 그 이상이 되고 경우에는 세로로 곧게 뻗은 관통균열이 되기도 한다. 2) 열응력에 의한 균열예방 온도상승에 의한 균열을 방지하기 위해서는 중용열포틀랜트시멘트 또는 저발열시멘트룰 사용하거나, 플라이 애시 등의 혼화재를 사용하고, 굵은골재 최대치수를 가능한 크게 하여 단위시멘트량을 감소시킨다. 콘크리트의 프리쿨링, 파이프쿨링등에 의한 온도저하 또는 제어방법, 팽창콘크리트의 사용에 의한 균열방지방법 또는 균열제어철근의 배치에 의한 방법등이 있다.

다. 알칼리-골재반응에 의한 균열 1) 알칼리-골재반응에 의한 균열 원인 2) 알칼리-골재반응에 의한 균열 예방 알칼리-골재반응이란 콘크리트의 수산화 알칼리를 주성분으로 하는 세공용액( Na, k, Oh )과 반응성 골재( SiO2 )가 수분이 공존하는 환경조건에서 장기적으로 서서히 새로운 물질을 생성 하는 반응을 말하며, 잔응생성물은 수분을 흡수 ·팽창하여 콘크리트레 균열을 발생시키고 심한 경우에는 콘크리트를 붕괴 시키기도 한다. 알칼리-골재반응은 알칼리-실리카 반응( ARS ) 알칼리-탄산염 반응 및 알칼리-실리케이트 반응으로 구분되는데, 일반적으로 알칼리-실리카 반응 의 피해가 대부분을 차지하기 때문에 알칼리-골재반응으로 의미한다. 2) 알칼리-골재반응에 의한 균열 예방 ① 반응성 골재( 화산유리, 오팔, 변형 석영 등 )의 사용금지 ② 시멘트의 알칼리량 저감( 저알칼리형 시멘트 사용 ) ③ 콘크리트 1㎥당 총알칼리량 저감 : 0.3Kg/㎥ 이하관리 ④ 고로슬래그 미분말, 플라이애쉬 또는 실리카 흄을 사용 ⑤ 방수성 마감 : 해수, 바닷바람, 수분침투를 방지하기 위한 방안

라. 동결융해에 의한 균열 1) 동결융해 의한 균열 원인 2) 동결융해의 영향인자 콘크리트는 다공질이기 때문에 습기나 수분을 흡수하며, 결빙점 이하의 온도에서는 흡수된 수분이 동결하면서, 수분의 동결팽창(9%)에 따른 정수압으로 콘크리트 조직에 미세한 균열이 발생하게 된다. 또한 이러한 동결융해의 반복으로 콘크리트의 내구성이 저하되기 때문에, 사용재료 배합설계 등에 유의 하여야 한다. 동결의 진행 및 형태로 먼저 표면의 공극수가 동결되면 체적이 9.1% 증대하기 때문에 팽창력이 발생하여 동결부으 주위에 응력상태를 형성하게 되며, 이러한 작용이 내부로 진전되면서 철근부식 및 중성화 촉진 등과 같은 복합적인 내구성의 저하요인이 된다. 2) 동결융해의 영향인자 ① 물/시멘트비 : 시멘트-페이스트는 미세공극, 모세관 공극, 공기포로 구성되어 있는데, 모세공극은 물/시멘트비가 클수록, 동결융해에 나쁜영향을 미친다. ② 공기량 : 공기포는 모세공극의 물이 동결될 때 발생하는 압력을 완화 해주는 스폰지 역할을 해준다. 따라서 기포간격이 적을수록 완충효과가 증대된다. ② 잔골재율 : 블리딩에 의해 굵은골재 입자의 하부에 형성되는 수막은 동결융해에 나쁜 영향을 준다. 따라서 잔골재율이 클수록 동결융해에 저항성이 증대된다.

3) 동결융해 의한 균열 예방 ① AE제, AE감수제 사용 : 적정한 공기량(3~6%)을 확보할 수 있으며, 이에 따라 응력의 흡수능력의 증대 ② 물/시멘트비 저감 : 콘크리트의 매트릭스를 밀실한 조직으로 구성 ③ 단위수량 저감 : 동결이 가능한 수분함량을 최소함 ④ 균일한 시공 및 양생철저 ⑤ 구조적인 대책 수립 : 균열발생을 억제하기 위하여 표면수의 신속한 배수 및 철근의 피복 두께 확보, 철저한 양생 다짐

하중에 의한 균열

하중에 의한 균열 허용응력설계법에 의해서 낮은 철근응력으로 설계된 종래의 구조물에서는 휨균열이 문제가 되지 않았다. 근래에 와서 고강도 철근을 사용하는 경향이 늘어나면서 휨부재의 인장측 콘크리트에 일어나는 균열에 대하여 과거보다는 신중하게 대처할 필요가 있다. 이러한 균열은 외관상 좋지 않을 뿐 아니라, 폭이 큰 균열은 철근을 부식 시켜 구조물의 내구성을 저하 시킨다. 그러므로 구조물 의 내구성을 위해서는 폭이 큰 몇 개의 균열 보다는 많은 수의 미세한 균열이 바람직하다. 하중에 의해서 일어나는 균열은 휨균열, 휨전단균열, 전단균열, 비틀림균열, 부착균열 및 집중하중 으로 인한 균열이 있다. 잘 설계된 보에서는 휨균열은 육안으로 볼 수 없는 실균열이며 사용하중 하에 서 최대 균열은 0.25mm정도이다. 하중이 균열 하중을 넘어 점차로 증가하면 균열의 수와 폭이 증가한다. 전단균열은 중립축의 높이 만큼 위쪽에서 진행되며, 압축구역으로 발전한다. 비틀림에 의한 균열도 전단의 경우와 비슷하며, 부착균열은 할렬을 유발한다. 집중하중은 하렬균열과 파영균열을 유발시킨다. 휨균열과 전단균열 예

하중에 의한 균열 예방 현장에서 콘크리트를 타설 양생하는과정에서 유발하중이 가해지지 않도록 시공계획 및 공사관리 에 있어서 철저한 보양 및 규정을 준수하도록 해야 할 것이다. 특히 프리캐스트를 공장에서 운반 하여 현장에서 적치 ·양중 ·설치 하는 과정에서도 면멸한 시공계획을 세워서 확인하고 수행하는 방법이 필요하며, 프리텐션 부재의 응력도입 및 긴장완화시에도 응력이 집중되거나 펴심하중을 받는 경우가 생기지 않도록 사전에 검토 하여야 한다.

콘크리트의 균열 및 변형의 개선대책

균열 및 변경 발생시 개선대책 균열이 발생하였을 시에는 먼저 원인추정을 위한 표준조사를 실시하여 균열로 인해 어떠한 기능 저하가 발생 하였는지 조사, 분석하여 원인을 추정한다. 통상 구조물 기능으로서 구조 내력, 방수성, 미관 등을 들 수 있는데 구조물의 종류, 사용환경, 사용목적, 균열상태에 따라 보수공법을 기술적으로 검토하여야 한다. 1)표준조사 ① 균열의 현장조사 ( 폭, 길이, 관통의 유무, 이물질중진의 유무 등 ) ② 균열의 부위조사 ( 표면의 건습상태, 오염, 박리, 박락 등 ) ③ 균열의 경과조사 ( 발생 또는 발견시기, 성장경과 등 ) ④ 장애의 현상조사 ( 누수, 부재의 굴절, 미관의 손상 등 ) ⑤ 설계도 서류조사 ( 설계도, 구조계산서 등 ) ⑥ 구조물의 사용, 환경상태의 조사 ( 사용시의 하중조건, 온도 및 습도조건의 변화 입지조건 등 )

2)균열의 추정 경화전 균열 경화후 균열 표준조사에 의해 균열의 발생원인을 추정하고 필요에 따라서는 그 원인을 밝혀 구조물의 종류나 상황에 맞는 보수공법을 선정하여야 한다. 콘크리트 균열은 경화 전에 발생한 것과 경화 후에 발생한 것으로 구별되나 균열발생 위치 및 그 형상 등의 특징을 조사함으로서 그 원인을 추정할 수 있다. 경화전 균열 경화후 균열 ① 침하에 의한 균열 ① 건조수축에 의한 균열 ② 프라스틱 수축 균열 ② 열응력에 의한 균열 ③ 거푸집 변화에 의한 균열 ③ 알칼리 ·골재반응에 의한 균열 ④ 기타 원인에 의한 균열 ④ 동결융해에 의한 균열

3)균열 보수 공법 균열 보수의 목적은 균열에 의한 콘크리트 구조물의 방수성, 내구성 저하를 회복시키는 것이다. 그러기 위해서는 균열조사의 결과를 토대로 균열의 상황을 충분히 파악하여 균열 의 원인, 보수의 범위와 규모, 환경조건, 안전, 공사기간, 경제성 등을 고려하여, 계획한 보수 목적이 달성되도록 보수 설계하고 적절한 보수재료, 보수공법, 보수시기를 선정한다

① 표면처리 공법 미세한 균열 ( 폭 0.2mm이하 ) 위에 도막을 형성하여 방수성, 내구성을 향상 시킬 목적으로 사용하며, 균열의 내부 처리와 활동성 균열에 대하여는 균열의 거동에 대처하기 어려운 점 이 있어 경미한 균열에 적용하며, 균열 부분만을 피복하는 방법과 전면을 피복하는 방법이 있다. 표면처리 공법에는 결함부위의 에폭시수지 모르터 도포공법과 결함부위의 에폭시 수지 시일공법이 있다. 표면처리 공법 균열폭이 클 경우의 표면처리 공법

② 주입 공법 주입공법은 균열에 수지계 또는 시멘트계의 재료를 주입하여 방수성, 내구성을 향상 시키는 공법으로, 마감재가 콘크리트 구체로부터 들떠있는 경우에도 적용 할 수 있다. 이 공법을 적용 함에 있어서는 시공시기에 맞는 가사시간 및 균열폭에 대응한 점도의 재료를 선정하는 것이 중요하다. 주입공법에는 수동식 주입법과 저압, 저속식 주입법이 있다. 공법에 사용되는 재료로는 에폭시 수지가 가장 일반적인데 에폭시 수지는 접착면에 물이 있으면 접착력이 저하되므로 누수현상이 심한 부위 의 사용에 신중을 기하여야 한다. 누수하고 있는 곳에 사용할 수 있는 주입제에는 아크릴계 2성분 합성수지와 발포우레탄계 수용성 수지 증이 있다. 주입공법의 일례 균열폭에 따른 파이프 간격

③ 충전 공법 충전공법은 균열폭이 0.5mm 이상으로 비교적 큰 경우의 보수에 적합한 공법으로, 균열을 따라 모르터 마감 또는 콘크리를 컷트하여 그부부에 보수재를 충전하는 방법이다. 이 공법은 철근이 부식되어 있는 경우와 부식되지 않은 경우에 따라 보수방법이 다르다. 충전공법에는 균열에 따라서 약 10cm 폭으로 콘크리트를 U 또는 V형으로 컷트한 부분에 실링재, 가소성 에폭시수지 및 폴리머시멘트 모르터 등을 충전해 균열을 보수한다. 폴리머시멘트 모르터를 충전한 모르터에 박리, 박락이 생기기 쉬으므로 U형 컷트를 채용 하는 것이 바람직하다. U형 충전공법 V형 충전공법

④ 핀 그라우트 공법 최근 일본에서 개발된 콘크리트 지수공법으로, 누수되고 있는 균열 보수에 적합하다. 친수성 1액형 폴리우레탄 수지가 물과 반응하여 체적팽창을 일으켜 균열부를 충전하는 것으로 기존 의 방법으로는 충전이 불가능한 미세한 균열에 적용하며 지속적인 방수성의 확보가 가능, 습윤 상태 콘크리트와 적찹성이 양호하고 적용이 간편한 것이 특징이다. 특히 화학적으로 부식된 콘크리트의 보수공법은 부식성 물질에 대한 성능 저하 정도를 조사 · 진단한 후 바탕처리, 철근의 방청처리, 단면복구, 표면처리 공정으로 진행한다.

보 수 재 료 보 수 공 법 균열보수흐름도 1차 발포우레탄 주입지수 누수 및 관통 균열의 경우 2차 고강도우레탄 주입지수 균열의 원인 범위 및 규모 환경 조건 안전성 경제성 균열폭의 크기, 모체의 건전성 습기의 유무, 누수여부, 관통균열 보수재료 및 보수공법 선정 수지계 보 수 재 료 보 수 공 법 표면처리공법 주입공법 충전공법 핀그라우트공법 시멘트계 1차 발포우레탄 주입지수 누수 및 관통 균열의 경우 2차 고강도우레탄 주입지수 (저발포형) 주입구(패카)설치 균열보수흐름도 1차 발포우레탄 주입지수 양생 및 마무리