콘크리트 구조물 균열관리 방안(2006, 한국도로공사)

콘크리트 구조물에 대한 균열의 발생원인과 보수방안에 대한 체계적인 관리로 사용 하중에 대한 구조물의 취약점을 없애고, 장기적으로 구조물의 열화나 철근부식에 대한 내구성 및 안전성을 확보하고자 함.

균열의 종류

굳지 않은 콘크리트에 발생하는 균열	굳은 콘크리트에 발생하는 균열
∘ 소성 수축 균열   ∘ 침하 균열	∘ 건조수축, 온도변화, 건조 습윤의 반복 등에 의한 균열 ∘ 화학적 반응으로 인한 균열 ∘ 자연의 기상작용으로 인한 균열 ∘ 철근의 부식으로 인한 균열 ∘ 시공 불량으로 인한 균열 ∘ 부등침하에 의한 균열

 

균열의 발생원인

구 분	원 인	저 감 방 안
소성 수축균열	∘콘크리트의 수분 증발이 블리이딩 속도보다 빨리 일어날 때	∘타설전 지반이나 거푸집에 충분한 수분공급 ∘흡수성이 큰 골재는 충분한 수분 공급 후 사용 ∘양생작업은 콘크리트 타설 후 되도록 빨리 실시 ∘콘크리트 표면에 바람막이 및 직사광선을 차단하는 시설 설치, 온도상승 방지
침하균열	∘콘크리트를 타설하고 마감작업을 한 이후에도 콘크리트의 압밀에 의한 침하로 균열이 발생	∘저 슬럼프(최대 12cm 이하)의 콘크리트를 충분히 진동 다짐하여 콘크리트 자체 침하 최소, 충분한 콘크리트 타설시간 확보 ∘견고한 기초로 거푸집 동바리의 변형사전예방

구 분	원 인	저 감 방 안
건조수축	∘콘크리트가 건조하면서 외부에 발생되는 인장응력이 콘크리트의 인장강도를 초과할 때 발생	∘단위수량 감소 ∘굵은 골재의 양 증가 ∘적절한 수축 줄눈 배치 ∘건조수축을 보상할 수 있는 시멘트 사용 ∘적절한 철근 배치 ∘거푸집은 충분히 살수하여 습윤 상태에서 콘크리트를 타설 ∘직사광선이나 바람에 노출되지 않도록 보호 ∘습윤 상태의 표준양생 실시
화학적 반응에 의한 균열	∘알칼리성의 시멘트와 실리카질 골재의 반응으로 Gel을 형성하여 팽창을 일으키며, 시멘트와 탄소를 함유한 골재가 반응하여 팽창균열 발생	∘반응성이 없는 골재 사용 ∘저 알칼리 시멘트 사용 ∘Pozzolan 사용 ∘굵은 골재의 최대치수 줄임 ∘황산염을 포함한 물은 사용 금지
자연, 기상작용 으로 인한 균열	∘동결 융해작용으로 인하여 콘크리트가 열화되어 발생되는 균열	∘물시멘트비 최소화 ∘내구성이 강한 골재 사용 ∘공기 연행제 사용 ∘동결상태에 노출되기 전 충분한 양생 실시
철근의 부식으로 인한 균열	∘알칼리성의 콘크리트가 탄화 등으로 알칼리성분을 잃어버리게 되어 부식된 철근이 산화, 체적이 증가하여 발생	∘투수성이 낮은 콘크리트 사용 ∘콘크리트의 피복두께 증가 ∘코팅된 철근 사용 ∘부식방지 완화제 사용
시공불량으로 인한 균열	∘콘크리트의 워커빌리티 증대를 위해 수량을 추가 사용했을 경우 ∘양생이 불량하거나 다짐을 충분히 못한 경우 ∘응력이 크게 발생되는 위치에 시공 조인트를 둘 경우 발생	∘정확한 시공절차에 따라 확실한 시공과 품질관리 ∘현장에서 콘크리트 혼합물에 가수 금지 ∘정해진 타설속도 준수 ∘다짐 철저 ∘초기 양생계획 수립 ∘타설시 현장 주변의 발파, 진동 작업 금지
부등침하에 의한 균열	∘구조물 저면 지반의 지지력이 불균등 할 경우	∘장기 부등 변위에 대한 균열발생 및 하자발생 방지를 위해 지지지반을 보강(LW공법, 주입몰탈 공법 등)하여 부등변위 방지 대책 수립 ∘구조물 전연장에 걸쳐 균등하고 확실한 지지력이 확보될 수 있도록 기초지반 처리 ∘암거의 경우, 콘크리트 시방서에 명기된 휨 철근 분배 규정에 적합하도록 종방향 철근 보강