| 철근콘크리트 구조물의 균열 - 그 대책은? |
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| 작성자 :
윤혁경 | 등록일 : 2001-12-12
| 조회수 : 1334
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▶ 콘크리트도 줄고 늘어난다
기차 여행을 하면서 겨울과 여름의 소음도가 다름을 느낄 수 있을 것이다. 여름보다 겨울이 더 크게 들린다. 철도 레일 간격이 벌어져 있기 때문이다. 온도 변화에 따라 신축(伸縮:줄어들거나 늘어남)을 고려하여 레일과 레일 사이를 다소 벌어지게 깔아둠으로 여름에 레일이 늘어날 수 있도록 해두기 때문이다.
그럼 콘크리트도 신축현상이 있을까 궁금하다. 한마디로 신축현상이 있다. 모든 물체는 온도 변화에 따른 변화가 있게 마련이다. 콘크리트가 늘거나 줄어든다면 이상하게 들릴지 모르지만 사실이다. 이러한 성질을 감안하여 건축계획이나 설계단계에서 이를 감안하여 평면과 입면을 조정해야 한다. 필요 이상 벽면의 길이를 길게 해서는 안된다. 건축물의 용도상 어쩔수가 없다면 미리 균열갈 수 있는 부분을 선정하여 그 곳에서 균열을 가도록 유도하는 방법도 있다. 창문과 창문의 사이를 상하좌우(上下左右) 적당한 거리를 유지하게 하고 특히 개구부의 모서리 부분에 철근을 보강하면 균열을 줄일 수 있을 것이다. 건축물의 구조가 복잡한 경우도 균열의 원인으로 작용한다.
▶ 콘크리트의 균열 원인
건축물에 있어서 온도변화에 의한 균열보다는 다른 사유에 의해 발생하는 경우가 훨씬 더 많다.
그렇다면 콘크리트의 균열이 왜 일어나며, 어떻게 하면 줄일 수 있는지 알아보기로 하자. 콘크리트를 부어넣어 굳기까지에 일어나는 잘못들을 살펴 보면 콘크리트의 배합재료 즉, 시멘트와 모래, 자갈 등의 불량과 흙먼지 등이 있는 골재를 사용한 경우, 물을 과다하게 사용한 콘크리트를 사용하면 균열이 일어날 확률이 많다. 콘크리트를 너무 급하게 부어넣는다던가 거푸집을 안전하게 조립하지 못하여 변형이 될 경우, 그리고 콘크리트를 치고 나서 초기의 양생을 소홀히 하거나 급속하게 건조시키는 경우도 균열의 원인이 된다. 콘크리트를 치면서 이어치기 하는 곳을 소홀히 할 경우도 균열 현상이 일어날 확률이 많다. 콘크리트가 굳기 전에 무거운 짐을 싣는다던가 작업을 진행하여 진동이나 충격을 준 경우도 균열이 쉽게 발생한다.
콘크리트가 온전히 굳기 시작한 4주(28일)이후부터 균열이 일어날 수 있는 사유들을 살펴보면 구조물의 규격이 작은데 싣는 하중이 큰 경우, 철근량이 부족하게 시공한 경우, 지하수위가 변동함으로 지반이 침하하거나 기초가 불안해질 경우, 외기(外氣)의 변화가 크거나 실내 공조(空氣調和)로 인한 강제 건조가 진행될 경우 균열이 간다.
▶ 균열 예방대책
원인을 알아 보았으니 그 대책은 금방 알 수 있다. 건축 계획 단계에서 균열을 줄일 수 있는 방안을 강구해야 됨은 물론 시멘트 모래 자갈 등 우수한 재료를 사용하고 필요 이상의 물타기를 막아야 한다. 이어치기와 하루의 공사량을 적절히 조절하고 재료 분리가 일어나지 않도록 부어넣기와 다지기를 충실히 하는 것도 얼마나 중요한지 모른다. 타설공사가 끝나면 빠른 건조를 막기 위해 거적을 깔고 물을 주는(겨울의 경우는 추위를 막도록 거적을 깜) 등의 보양과 충분히 굳고 나서 계속 공사를 진행해야 한다.
건축물의 유지관리 측면에서 건축물의 구조에 무리가 가는 시설물을 추가 설치하거나 기존의 설비 시설물(물탱크, 냉각탑, 수변전 설비 등)을 함부로 변경하거나 옮겨서도 아니 된다. 삼풍백화점이 붕괴된 원인중의 하나가 유지관리를 소홀히 하였기 때문이다. 지붕의 냉각탑을 반대편으로 옮기고, 롤러스케이트장인 5층을 식당가로 변경하면서 바닥 마감을 석재로 사용하여 무게를 증가시키고 지하 1층을 2개층으로 확장 변경하여 매장으로 사용함으로 구조에 무리를 가한 것도 붕괴를 가중시킨 하나의 원인이라고 했었다.
▶ 균열의 폐해
이처럼 콘크리트가 균열되면 여러가지 문제를 일으킨다. 균열부위로 빗물이 침투하면 철근이 녹쓸게 되고 녹은 부피를 팽창하므로 부근의 콘크리트의 균열은 더욱 가중된다. 결국엔 구조적인 문제를 일으키게 될 것이다. 그 외에도 미관을 해친다. 균열 그 자체로도 보기 흉하지만 철근의 녹물이 흘러나와 벽면을 더럽히거나 타일이나 미장바탕이 떨어지기도 한다. 설령 보수를 한다 하더라도 보수 부분의 색깔이 기존과 같을 리 없기 때문에 눈에 거슬릴 수밖에 없다.
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