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O 콘크리트 균열의 분류
1) 발생원인에 의한 분류
① 설계조건에 의한 균열 : 설계기준 미비, 오류, 구조해석 부족, 내구성 무관심 등
② 재료조건에 의한 균열 : 시멘트, 혼화재료, 골재 등의 품질관리 미비
③ 사용환경에 의한 균열 : 온습도 변화, 동결 융해, 중성화, 염해, 화재 등에 기인
2) 내력 영향에 의한 분류
① 구조적 균열 : 사용하중의 작용으로 발생하는 균열
- 설계오류에 의한 균열, 외부하중에 의한 균열, 단면 및 철근량 부족에 의한 균열
② 비구조적 균열 : 구조물의 안전성 저하는 없지만 내구성 및 사용성을 저하시킬 수 있는 균열
- 소성수축 균열, 침하균열, 온도균열, 건조수축 균열, 미세균열
3) 발생시기에 의한 분류
① 경화 중 균열 : 재료분리, 소성수축 균열, 침하균열, 자기 수축 균열, 온도 균열 등
② 경화 후 균열 : 건조수축 균열, 화학반응에 의한 균열, 동결융해에 의한 균열 등
| 초기 균열 | 장기 균열 |
| 침하균열(Bleeding과 철근의 구속) | 구조적 변위, Creep에 의한 균열 |
| 소성수축균열(유리수 증발속도) | 장기건조수축균열(겔수 결합수 방출) |
| 거푸집, 동바리 변형에 의한 균열 | 장기온도균열(기온차에 의한 팽창 수축) |
| 초기건조수축균열(유리수, 경화수축) | 물리적 팽창균열(흡수동결, 열팽창) |
| 초기온도균열(수화열) | 화학적 팽창균열(골재반응, 철근부식) |
③ 화학적 요인 : 중성화, 염해,황산염, 전식, 알칼리골재반응
④ 물리적 요인 : 온도응력, 동결융해, 부등침하, 과대상재하중, 건조수축, 소성수축
⑤ 시공상 문제점 : Bleeding, 거푸집 변형, 타설 및 다짐, 진동, 충격
⑥ 배합상 요인 : W/C, 단위수량, Slump값, 단위시멘트량
O 콘크리트 균열의 발생요인 및 저감대책
1) 시공적 요인에 의한 균열 저감대책
| 공정 | 균열발생 요인 | 균열 저감대책 |
| 운반 | 운반시간 지연 | ①재료 배합 후 타설 시까지 90분이내 ②레미콘회사와의 적절한 소통으로 실시간 레미콘 차량 운행 확인 |
| 타설 | 급속한 타설속도 부적절한 타설순서 콜드 조인트 |
①펌프카 1대당 2~30m3/hr, 높이 방향으로 30분당 1~1.5m/sec 속도로 타설 ②1회에 300m3이하가 되도록 분할타설, 전회 타설공구와 충분한 지연일수 ③이어치기 시간 준수, 이어치기면 청소 |
| 다짐 | 부적절한 다짐 | ①1회 10~15초 이하, 1층 40cm 이하 다짐작업 |
| 양생 | 급속한 건조 양생 불량 |
①초기양생(안개노즐, 폴리에틸렌필름) ②한중콘크리트 타설시 주의 ③5일간 습윤 양생 |
| 철근 | 철근, 배관 피복두께 부족 슬라브 상부철근 피복두께 부족 |
①단면의 중앙으로 매입관 설치 ②시방서 규정된 덮개 준수 ③슬라브 타설두께 일정 |
| 거푸집 | 거푸집 부풀음 동바리 침하 거푸집, 동바리 조기 제거 |
①측압 검토, 특수합판 및 강재 거푸집 사용 ②지반다짐 및 버림 콘크리트 타설 ③시방서에 규정된 제거시기 준수 |
| 시공하중 | 양생중 재하 진동 충격 |
①최소 3일간 재하,보행, 충격 금지 |
2) 구조적 특성에 따른 균열 저감 대책
| 구조물의 특성 | 균열발생 요인 | 균열 저감대책 |
| 길이가 긴 구조물 | 외부구속에 의한 건조수축 온도변화 |
①배력철근 배근간격 조정 ②콘크리트 타설 간격 축소 ③종방향 분할타설 및 대기 노출시간 연장 ④초기양생 철저 ⑤균열유발 줄눌설치 및 수축줄눈 절단시기 준수 |
| 넓이가 넓은 구조물 | 외부구속에 의한 건조수축 소성수축 |
①모서리 보강철근 ②타설온도 저하, 초기양생 철저 |
| 규모가 큰 구조물 | 외부구속에 의한 수화열발생 내부구속에 의한 수화열발생 |
①온도철근 배근방법의 개선 ②벽체에 균열유발줄눈 설치 ③배합설계 개선 및 1회타설길이, 순서 조절 ④온도 도달 후 온도강하 제어 |
| 개구부를 갖는 구조물 | 개구부 모서리의 응력집중 | ①개구부 모서리 보강철근 ②개구부 모서리 헌치 설치 |
| 매입물을 갖는 구조물 | 매입물의 피복 두께 부족 | ①단면의 중앙으로 매입관 설치 ②추가 보강 철근 |
O 콘크리트 균열의 발생 유형 및 저감대책
| ① 콘크리트의 침하 / 블리딩 - 단위수량 저감 - 적절한 AE감수제 적용 |
② 콘크리트 수화열 및 건조수축 - 저발열 시멘트 적용 - 단위시멘트량 감소 - 수축 조인트의 적절한 배치 |
③ 배근 및 피복두께 부족 - 단단한 결속에 의한 배근 - 내구성 확보 개념으로의 피복두께 증가 |
| ④ 신축이음 시공불량 -숙련된 기술자에 의한 신축 이음 시공 - 철저한 현장 품질관리 필요 |
⑤ 단면 철근량 부족 - 가장 불리한 재하조건으로 검토 - 추가적 단면력 증가에 대한 검토 |
⑥ 구조물의 부등침하 - 부등침하에 대한 단면보강 - 적잘한 지반보강공법 선정 - 장기침하여부 수시로 체크 |
| ⑦ 초기양생중 급격한 건조 - 충분한 습윤양생 필요 - 적절한 온도 양생 관리 |
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※ 참고자료
2023.03.22 - [강박사의 토목이야기] - 콘크리트 구조물 균열관리
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