구조물 균열원인 및 방지대책

구조물 균열 원인 및 방지대책

Ⅰ 목   적

   균열 발생 원인을 추적하여 구조물을 시공함으로써 효과적인 품질관리능력을 향상시키고 기시공된 구조물 균열 발생 부위에 대해 보수방법을 제시하고 앞으로 시공될 구조물에 대해 균열 방지 대책을 수립하여 최상의 고속도로를 건설하고자 함.

Ⅱ 구조물 현황

공 구	계	교     량			터     널			암     거
		완료	시공중	계획	완료	시공중	계획	완료	시공중	계획
계	268	3	61	31	-	13	1	38	36	85
15	35	1	13	2	-	-	-	14	-	5
16	24	1	8	5	-	6	-	1	-	3
17	53	-	5	7	-	-	-	6	14	21
18	51	-	6	8	-	1	-	3	2	31
19	38	-	3	4	-	1	1	-	14	15
20	28	-	6	2	-	1	-	7	6	6
21	10	1	6	-	-	1	-	1	-	1
22	29	-	14	3	-	3	-	6	-	3

Ⅲ 균열 발생 원인

 □ 재료 성질에 의한 원인

      - 시멘트 이상응결 (수화열 포함)

      - 콘크리트 침하, 블리딩

      - 골재에 함유된 잔입자

      - 반응성 골재 및 풍화암 사용

      - 콘크리트 건조 수축

 □ 시공상 요인에 의한 원인

      - 혼화재료의 불균일한 분산

      - 장시간 혼합

      - Pump 압송시 시멘트 및 물량의 증가

      - 타설순서의 엇갈림 및 급속한 타설속도

      - 불충분한 다짐

      - 철근 배근의 설치 부적정 및 피복두께의 부족

      - 이음부 처리불량

      - 거푸집의 배불림 현상

      - 거푸집 청소상태 불량 및 동바리 침하

      - 경화전의 진동, 재하

      - 초기 양생중의 급격한 건조 및 조기 동해

 □ 사용․환경상의 원인

      - 환경, 온도, 습도 변화

      - 부재 양면의 온․습도차

      - 동결․융해의 반복

      - 내부 철근의 녹, 화재, 표면가열

      - 산․염류의 화학적 작용

 □ 구조상의 원인

      - 하중(설계하중 이내, 초과)

      - 단면, 철근량 부족

      - 구조물의 부등침하

 □ 기   타

 

      - C/R장에서 생산되는 불량골재 

      - B/P장에서 현장까지의 운반시간 과다

      - 기능공에 대한 작업 미숙

Ⅳ 균열 방지 대책

 □ 골재 생산 및 배합

      - 골재 생산시

         ․세골재 : 시방기준에 맞는 세골재 반입시 유기물질이 함유되지 않는 양호한 골재 사용.

         ․조골재 : 골재 생산시 석분 등 이물질 혼입방지 및 내구성이 강한 골재 사용.

      

      - 사용재료

         ․  물   : 지하수 사용, 물탱크에 차광시설 및 관조설치, 대기온도 상승에 따른  온도 냉각수 사용.

         ․시멘트 : Bulk cement 반입시 온도 40～50℃.

         ․골  재 : 보관중 온도 상승 방지를 위한 단열설비 또는 차광설비 설치.

         ․혼화재 : 사용전 용도 및 성질 확인, 현장 반입시 품질기준에 맞는 관리시험 철저.

      

      - 배합시

          ․Mix time 준수 (강제식 : 60초, 가경식 : 90초)

          ․운반중의 가수행위 절대 엄금.

          ․아지데이터에 con'c 주입전 드럼내의 세척수 잔류 여부 확인

 □ 시공상 대책

      - 시공 계획 수립

          ․작업 가능한 con'c 타설계획 수립.

          ․과다 시멘트량은 단열 온도 상승의 직접적인 요인이 됨.

          ․기준강도 범위내에서 가능한 한 단위 cement량 및 w/c를 감소.

      - con'c 타설시

          ․한층의 타설 높이는 40cm 정도로 하여 수평타설 및 30분에 1m 정도 높이로 타설

          ․거푸집(타설전․후), 철근(타설전)에 살수

          ․다짐 철저 및 마무리 시간 단축

          ․연속적인 타설(장비 점검 철저 및 대기장비 확보)

      - 양생

          ․벽초 con'c 타설과 동시에 거푸집에 살수 (온도저하)

          ․외벽 거푸집은 가능한 한 조속히 탈형하고 양생포로 덮고 습윤양생 최소 7일간 실시

          ․내벽 거푸집은 최소 3일 내에 벽체에 분리 (가능한 한 살수)

Ⅴ 균열 발생시 처리대책

 □ 균열 발생의 기준

      - 수화열 및 건조 수축으로 인해 발생된 균열은 구조상 문제는 없으나, 균열 깊이가 0.2m/m 이상 발생시 내구성 및 방수성 문제로 인한 보수가 요구됨.

 □ 보수방법

      - 표면 처리 방법

          ․Epoxy 수지

          ․Glass Cloth에 수지를 합침 시킨것

          ․Tar Epoxy

          ․시멘트 Mortar

      - 충진 공법

          ․수지 Mortar

          ․시멘트 Martar

      - 주입공법

          ․Pipe (주사기) 주입 공법 (저 점성의 Expoy 수지)

Ⅵ 결   론

      

      - 균열은 복합적 요인에 의해 발생이 되므로 균열 발생 저감 대책을 공사계획, 시공, 사후관리 까지 철저히 하여 균열발생을 방지하는게 최선의 방안이다.    균열의 대표적 원인은 단면이 큰 교량 부위에서는 수화열에 의한 미세균열이 발생되므로 fayash 및 고로슬래그를 사용, 검토하여 온도상승을 억제 시킬 수 있으며, 암거의 벽체 종․횡방향 균열에 대해서는 보 개념으로 배력철근을 보강하여 con'c 타설을 하고, 양생관리를 철저히 하여 균열을 최소화 할 수 있다.

      

      - 품질관리 및 시공계획을 아무리 잘 수립하였다 하더라도 구조물에 대한 책임과 주인의식이 결여되면 나쁜결과가 초래되므로 기능공, 시공사, 현장감독 등이 철저한 장인정신으로 구조물 관리에 힘써야 할 것이다.

균열방지대책.HWP