콘크리트 균열 유형별 발생원인과 보수·보강 방법을 설명하시오.
1.개요
- 콘크리트의 균열은 콘크리트의 타설 초기에 발생되는 균열과 경화 후 발생된는 균열로 구분된다.
- 콘크리트에 발생된 균열은 구조물의 내구성에 영향을 미쳐 적절한 유지보수가 요구된다.
2. 콘크리트에 발생되는 균연의 유형별 메카니즘
3. 콘크리트 균열 유형 별 발생원인
콘크리트 균열 유형 별 발생원인
| 구분 | 균열 유형 | 주요 발생 원인 | 발생 시기 및 특징 |
| 초기균열 (경화 전) | 소성수축 균열 | 표면 수분의 급격한 증발(바람, 직사광선) | 타설 후 1~6시간, 불규칙한 망상형 |
| 침하 균열 | 콘크리트 자중에 의한 침하 시 철근 등에 걸림 | 타설 후 1~3시간, 철근 배근 위치 발생 | |
| 초기균열 (경화 후) | 온도 균열 | 수화열에 의한 내외부 온도차(매스 콘크리트) | 타설 후 1~7일, 단면 전체를 관통하기도 함 |
| 장기균열 (시간경과) | 구조적 균열 | 과하중, 부등침하, 설계 오류 | 하중 집중 부위(보 중앙 하부, 지점부 사선) |
| 건조수축 균열 | 내부 수분 증발에 의한 체적 감소 | 수개월~수년, 부재가 얇고 긴 경우 빈발 | |
| 철근부식 균열 | 염해, 중성화로 인한 철근 팽창 압력 | 철근 방향을 따라 직선으로 발생 |
4. 보수 및 보강 방법
보수와 보강 개념
- 보수 : 손상 부위를 당초 형상, 외관, 성능 및 기능으로 되돌림
- 보강 : 구조물의 강성이내 내력을 높이기 위해 실시
보수방법
- 표면 처리법 (미세 균열: 0.2mm 이하)
- 균열을 따라 피복재(에폭시, 폴리머 시멘트) 도포
- 표면에 도막 형성
- 주입 공법 (0.2~0.5mm)
- 균열 내부에 에폭시 수지 등을 저압 또는 고압으로 주입 일체화
- 충전 공법 (0.5mm 이상)
- 균열부를 V-Cutting 또는 U-Cutting 처리
- 보수재(모르타르, 실란트) 직접 채워 충전
- BIGS공법
- 주입공법의 일종으로 압력 증대
- 깊고 미세한 균열 적용
- 윤일한 압력관리 용이
보강공법
- 강판 부착 공법
- 콘크리트 표면에 강판을 에폭시로 접착
- 인장력 분담
- 탄소섬유 시트 보강
- 고강도 탄소섬유를 부착
- 인장 강도를 비약적으로 높임
- 가볍고 시공성이 좋아 최근 가장 많이 사용
- 프리스트레스 공법
- 외부에서 강선을 긴장시켜 구조물에 압축력을 가함
- 균열을 닫고 내력을 회복시킴
- 단면 보강법
- 기존 부재에 콘크리트를 덧치거나 두께 증폭
- 하중 저항 능력 키움
- 강재 앵커공법
- 균열 양측 간격두고 앵커 봉합
- 균열 직각방향 인장강도 증진
- 균열 진전 방지
- 콘크리트 치환공법
- 열화 및 손상부위 제거 후 치환
5. 보수 및 보강 후 점검확인
육안검사
- 균열 내부 주입재료 확인
- 외관 상태 확인
Core 채취
- 주입공법 접착강도 확인
- 압축강도 시험
비파괴검사 실시
- 구조체 손상없이 상태 파악
- 반발경도법, 초음파법, 탄성파법 등 적용
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