소성수축균열 [경화전의 콘크리트 균열]

 

경화전의 콘크리트 균열

1. 소성수축균열

 

소성수축(Plastic Shrinkage)이란 콘크리트가 소성상태에 있을 때 발생하는 체적감소를 말하며, 수축균열은 콘크리트를 부어넣고 마무리작업 전이나 양생이 시작되기 전에 콘크리트가 건조한 외기에 노출될 경우 표면의 급속한 수분의 증발로 인하여 발생한다. 이를 테면 수분이 증발되는 속도가 콘크리트 표면의 블리딩 속도를 초월하는 경우에 응결이 일어나 콘크리트 내부의 물이 흡수된 경우 미세한 소성수축균열이 발생하는 것이다. 이 균열은 두께가 얇고 넓은 표면적을 가진 바닥 슬래브에서는 건조가 진행되기 쉬워 균열이 많게 되고, 배합이나 타설시에 슬럼프가 증가하면 할수록 균열이 증가하는 경향이 있다. 그러나 이러한 균열은 표면이 건조해도 충분한 인장력을 가지고 있을 때에는 발생하지 않는다. 소성수축균열의 폭은 1~2mm 정도로 큰 편이나 콘크리트 두께 방향으로 들어가면 급격히 줄어들고, 진행도 거의 없어서 콘크리트 강도 등에 큰 영향을 미치지는 않으나 심하면 균열폭이 확대되어 결국은 누수가 되는 등 내구성 저하의 원인이 되기도 한다.

 

 

2. 침하균열

콘크리튼 응력을 시작하기 전에 재료의 비중 차이에 따라서 블리딩 현상이 생기고, 비중이 큰 시멘트나 골재는 아래쪽으로, 비중이 작은 갇힌 공기와 혼합수는 콘크리트에서 유리되어 부상하게 되는데, 침하의 변위가 콘크리트 내의 수평철근이나 매설물 또는 굵은 골재에 의하여 국부적으로 구속받아 발생되는 균열이 침하균열이다. 이 같은 침하균열은 철근직경과 슬럼프치가 클수록, 철근덮개가 작을수록, 1회 부어넣은 높이가 높고 부재단면이 변화하는 장소에서 저항하는 인장강도가 없을 때 혹은 콘크리트 다짐이 부실하거나 허술한 거푸집을 사용했을 경우에도 증가하게 된다.

발생시기는 콘크리트가 응결을 시작하여 유동성을 잃을 때 보나 슬래브 상단의 철근 위치에 따라 발생하며, 균열폭은 크고 길이는 짧으나 균열의 깊이는 철근의 위치까지 이른다. 발생방향은 소성수축균열과 같이 규칙성이 없다.

 

3. 수화열에 의한 균열

시멘트는 물과 혼합하면 수화작용(Hydration)에 의해 응결, 경화되고 수화반응이 진행되는 동안에 열을 발산하여 콘크리트의 내부 온도가 상승, 팽창함으로써 표면에는 온도차가 극심하게 나타난다. 이러한 온도차에 의해서 콘크리트는 체적변화가 생기는데 체적변화에 의한 인장응력이 콘크리트 인장응력을 초과하면 균열 등이 발생한다. 발생시기는 거푸집을 탈형한 개구 우각부에 생기는 미세균열의 경우가 있는가 하면 단면이 큰 지중보다 두꺼운 벽체에서 주로 생긴다. 특히 고강도 콘크리트나 매스콘크리트가 고온 하에 놓일 때에는 발생 가능성이 더욱 높다.

 

 

4. 구조상의 균열

경화 전의 구조상 균열은 거푸집의 침하나 비틀림, 지보공의 조기제거 또는 심한 진동, 충격에 의해서 발생한다. 이 균열은 구조물의 내력 및 내구성에 막대한 영향을 미친다.

함께 읽으면 좋은 내용목록