문제] 콘크리트 구조물의 균열원인과 대책에 대하여 기술하시오.
답]
Ⅰ. 개요
1) 콘크리트의 균열 원인은 염해, 중성화, 알카리골재반응, 동결융해, 온도변화, 건조수축에 의해 발생한다.
2) 균열 방지 대책은 재료, 배합, 시공 및 양생 전 과정에서의 품질관리가 중요하다.
Ⅱ. 균열의 종류
1) 소성수축 균열
- Bleeding 속도보다 표면의 증발 속도가 빠를 때 발생
2) 침하균열
- 상부 철근의 하부 공극으로 균열
3) 건조 수축 균열
- 건조수축으로 인한 균열
4) 거푸집 변형에 의한 균열
Ⅲ. 균열 발생 원인
1. 염해
- 해사로 인함 염분으로 균열발생
2. 중성화 ; 풍화. 백화.
- Ca (OH)2 + Co₂→ CaCon + H2O
- 수분침투 → 철근부식 → 철근팽창 → Con'c 균열
3. AARC 알칼리 골재 반응 : Alkali Aggregate Reaction
- Cemet 알칼리 + 골재 중의 실리카, 황산염 = 골재팽창 → Concrete 균열
4. 동결융해
- Concrete 속의 수분이 얼었다 녹았다 수축 팽창하면서 균열 원인
5. 온도변화
6. 건조수축
- Concrete의 건조 수축에 의한 원인
7. 진동, 충격, 파손, 마모. 강도 확보 전의 진동, 충격.
8. 재료분리 현상
IV. 방지 대책
1. 재료
1) 물 - 유기 불순물이 포함되지 않는 청정수 사용
2) Cement - 풍화 안된것 사용
3) 골재 - 둥글고 깨끗한 것. 염분 없는 것.
4) 혼화재 - AE제, 유동화제 사용.
2. 배합 설계
설계 기준강도 → 배합강도 → 시멘트 강도 → 물시멘트비 → →Slump → 굵은골재의 최대치수
→ 잔골재율 → 단위수량 → 시방배합 → 현장배합
3. 시공 철저
4. 양생 관리 철저
① 습윤 양생
② 증기 양생
③ 전기양생
④피막 양생
⑤ PreCooling
⑥ Pipecooling
⑦ 단열보온 양생
⑧ 가열보온 양생
5. 수분 침투 억제
① 발수제 등 도포
② 진동, 다짐 철저, 수밀성 유지
V. 균열 보수 보강 공법
1) 표면처리 공법
2) 충전 공법
3) 주입 공법
4) 강재 anchor 공법
5) 강판부착 공법
6) PreStress 공법
7) 치환 공법
8) 탄소섬유 sheet 공법
VI. 현장 시공 사례
1) 재료
- Cement 전용창고 보관
- 적정재료
- 해사 사용자제 (검측)
- 염분측정
2) 배합
- 레미콘 수급
- 공시체 제작
3) 시공
- 펌프카 공급
- 다짐철저
- 거푸집 하중
4) 품질관리
- 시험철저
- 타설 전, 중, 후
5) 양생
- 살수 양생
- 출입 금지
VII. 결론
1. Concrete의 균열은 재료, 배합, 시공, 양생, 품질관리의 전 과정에서 적정치 못할 경우 발생한다.
2. 현대 장비와 기술 축적으로 우수하고 양질의 시공에 노력해야 한다.
2024.07.03 - [건축시공기술사 Sub Note] - 건축시공이야기 : 콘크리트 구조물의 균열 발생 상황과 그 원인