교량점검관련 용어

1. 용어일반

◦ 유지관리(Maintenance) : 시설물과 부대시설의 기능을 보존하고 이용자의 편익과 안전을 도모하기 위하여 일상적으로 또는 정기적으로 시설물의 상태를 조사하고 손상부에 대한 조치를 취하는 일련의 행위

◦ 결함(Defect) : 계획, 설계 및 시공단계에서 목표와는 다르게 비정상적으로 축조되어 부정적으로 작용하는 불완전한 초기하자상태   예) 콘크리트 다짐불량, 콘크리트의 강도부족, 철근배근 불량, 용접불량, 볼트체결불량, 기초침하 등

◦ 손상(Damage) : 구조물에 외적 또는 내적으로 작용하는 물리적인 힘에 의하여 불완전하게 된 상태
  예) 균열, 파손, 변형, 침식 등

◦ 열화(Deterioration) : 자연력 및 인위적작용을 받는 구조물이 시간이 경과됨에 따라 물리적, 화학적으로 변질, 변형 되어가는 현상  예) 동결융해, 염해, 중성화, 알카리 골재반응, 화학적(황산염) 침식 강재부식 등

◦ 세굴(Scour) : 흐르는 물에 의해 구조물 주위의 하상 재료가 제거되는 현상

◦ 침식(Erosion) : 흐르는 물 또는 파도로 인하여 구조물의 일부가 물리적으로 마모되는 현상

◦ 상태평가(Assessment) : 결함, 손상, 열화의 정도를 포함한 시설물의 상태를 평가하는 행위

◦ 비파괴시험(Non-destructive test) : 구조물을 손상시키지 않고 필요한 자료를 간접적으로 측정 또는 추정하는 시험

◦ 내구성(Durability) : 구조물이 처해있는 환경조건에 대한 재료자체의 내적인 저항능력

◦ 내하력(Load carrying capacity) : 외적인 하중조건에 대한 구조물의 내적인 저항능력

◦ 보수(Repair) : 구조물의 비정상적인 상태를 원래 상태로 수리하는 행위

◦ 보강(Strengthening) : 영구적인 구조의 변경 또는 부분적 교체를 통하여 원래 이상으로 기능을 향상시키는 행위 

◦ 계측 : 터널굴착에 따른 주변지반, 주변구조물 및 각 지보부재의 변위 및 응력의 변화를 측정하는 방법 또는 그 행위

◦ 내공변위량 : 터널 굴착 후에 생기는 터널 내공의 변화량. 통상 내공단면의 축소량을 양(+)의 값으로 설정 

◦ 랜덤볼트(Random Bolt) : 지반의 취약한 부분만을 보강하기 위해 필요시 국부적으로 설치

◦ 록볼트(Rock Bolt) : 지반중에 정착되어 단독 또는 다른 지보재와 함께 지반을 보강하거나 변위를 구속하여 지반의 지내력을 증가시키는 막대기 모양의 부재

◦ 록볼트 축력 : 지반에 설치된 록볼트에 발생하는 축방향 하중

◦ 물리탐사 : 물리적 수단에 의하여 지질이나 암체의 종류, 성상 및 구조를 조사하는 방법예) 탄성파 탐사, 전기탐사, 중력탐사, 자기탐사, 방사능 탐사

◦ RQD(Rock Quality Designation) : 시추코어 중 10cm이상 되는 코아편의 길이의 합을 시추길이로 나누어 백분율로 표시한 값으로서 암질의 상태를 나타내는데 사용한며, 이때 코아의 직경은 NX규격이어야 함

◦ 용출수 : 터널의 굴착면으로부터 용출되는 지하수를 말한다.

◦ 전기탐사 : 물리탐사법의 일종으로 지반전류의 물리현상을 대상으로 하여 자연전위, 비저항을 측정하여 지반구조, 지하수 등을 조사하는 방법

◦ 절 리 : 암반중에 발달되어 있는 비교적 일정한 방향을 갖는 갈라진 틈이며 그 양측 암석의 상대 이동량이 없거나 거의 없는 불연속면

◦ 주 지보재 : 굴착 후 시공하는 지보재로서 보조 지보재 및 콘크리트 라이닝을 제외한 지보재의 총칭
  예) 강지보재, 숏크리트, 록볼트, 철망

◦ 지보재 : 굴착시 또는 굴착 후에 터널의 안정 및 시공의 안전을 위하여 지반을 지지, 보강 또는 피복하는 부재 또는 그 총칭

◦ 지중변위 : 터널 굴착으로 인해 발생하는 굴착면 주변지반의 변위로서 터널 반경방향의 변위

◦ 콘크리트 라이닝(Concrete Lining) : 무근 또는 철근 콘크리트로 구축되는 터널의 가장 내측에 시공되는 터널의 부재

◦ Q-시스템 : Barton 등이 제안한 정량적인 암반분류의 하나이며 RQD, 절리군수, 절리면 거칠기, 절리면 변화정도, 지하수에 의한 감소계수, 응력감소계수 등을 반영하여 분류하는 방법

◦ 토 피 : 터널 천단으로부터 지표까지의 연직두께


2. 콘크리트관련

2.1 균열(Crack)

◦ 작용하중에 의한 인장응력이 콘크리트 인장강도를 초과하는 경우 한 부분 혹은 여러 부분으로 벌어지는 현상으로 균열의 원인은 수화열에 의한 온도강하, 건조수축 등의 재료적인 특성에 의한 비구조적인 균열과 하중에 의한 구조적인 균열로 구분할 수 있다.

- 소성수축균열(plastic shrinkage cracks) : 콘크리트 타설후 발생한 수막이 시간경과에 따라 대기중으로 증발하여 표면이 건조해지면서 수축되는데 이 때 내부구속에 의해 인장응력이 발생하게 된다. 타설초기이므로 콘크리트의 인장저항력 자체가 극히 작아 구속응력이 이를 초과하여 균열이 발생함

- 침하균열(settlement cracks) : 콘크리트 타설초기 거푸집의 침하 혹은 다짐불량에 따라 상대적으로 단면이 두꺼운 부분의 철근위치에서 침하량의 차이에 의해 일반적으로 발생함

- 초기 온도균열(early thermal cracks) : 새로 타설한 콘크리트는 시멘트 수화열에 의해 온도가 상승하며 최고온도에 도달한 후 대기와 접하는 바깥쪽부터 식기 시작한다. 콘크리트 초기 인장강도보다 크게되어 발생하는 균열로 콘크리트 표면에 주로 발생

- 건조수축균열(drying shrinkage cracks) : 콘크리트 양생과정중 콘크리트 내부의 수분이 대기중으로 증발하게 됨에 따라 불규칙하게 발생하는 균열

- 구조적 균열 : 콘크리트 단면의 철근량 부족이나 과재하중이 작용하는 경우 발생하는 균열

- 철근부식에 의한 균열 : 콘크리트 내부에 철근부식에 따른 부피팽창으로 콘크리트에 균열이 발생하며 균열부로 녹물 등의 흔적이 발견됨

◦ 일반적으로 균열은 구조물의 중요도 및 특성 등에 따라 그 기준을 달리 하며 철근피복두께 100mm 이하의 경우 내구성 기준의 허용균열폭은 습윤환경에서 철근은 0.005tc, 프리스트레싱 긴장재는 0.004tc이다.{여기서, tc : 최외단 철근의 표면과 콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)} 그러나 철근 콘크리트 구조물에서 폭 0.3mm이상의 균열은 보통 보수대상으로 한다

2.2. 표면결함 및 손상

◦ 박리(Scaling) : 콘크리트 표면의 모르터가 점진적으로 손실되는 현상으로, 콘크리트의 끝손질 및 양생이 부적절할 경우 주로 발생하며 표면에서 모르터 손실깊이를 기준으로 4가지로 나눌 수 있다.

1) 경미한 박리 - 0.5㎜ 미만
2) 중간 정도의 박리 - 0.5㎜ 이상 1.0㎜ 미만
3) 심한 박리 - 1.0㎜ 이상 25.0㎜ 미만
4) 극심한 박리 - 25.0㎜ 이상으로 조골재 손실

◦ 박락(Spalling) : 박락은 균열을 따라 콘크리트의 표면이 원형으로 떨어져나가는 층분리 현상이 심화된 것이며 정도에 따라 아래와 같이 분류할 수 있다.

1) 소형 박락 - 깊이 25㎜ 미만 또는 직경 150㎜ 미만
2) 대형 박락 - 깊이 25㎜ 이상 또는 직경 150㎜ 이상

◦ 재료분리 : 콘크리트 시공시 운반․타설․다짐불량으로 인해 콘크리트 표면에 골재(자갈)가 벌집형태로 노출되어 있는 상태

2.3. 누수(Leakage)

◦ 콘크리트의 균열부나 틈새에서 물이 새는 것으로써 백태, 철근부식 등의 결함을 유발하는 현상

2.4. 층분리(Delamination)

◦ 층분리는 염화이온(Cl-)침투, 중성화 등의 원인에 의해 철근이 부식되고 이로 인한 부식 팽창압이 철근주변의 콘크리트에 작용하여 콘크리트와 철근을 분리시키는 현상

2.5. 백태(Efforescence)

◦ 백태는 콘크리트 경화후 콘크리트 속의 수산화석회 등이 물에 녹아 물의 증발과 더불어 표면에 스며 나오며, 공기중의 탄산가스와 화합하면 표면에 고형화된 백색의 결정체를 형성한다. 이는 콘크리트 노후화의 증거이며 심할 경우 고드름 형태의 유리석회가 형성된다.

2.6. 사고에 의한 손상(Damage)

◦ 콘크리트는 외부의 충격에 의해 쉽게 부서지는 취성재료이며, 특히 프리스트레스 콘크리트 구조물은 구조특성상 예기치 못한 외력이나 충격에 의해 쉽게 기능을 상실한다.


3. 강재관련

3.1. 부식(Corrosion)

◦ 강재에서의 가장 일반적인 형태의 노후화 현상으로서 환경적 요인에 의한 부식, 전류에 의한 부식, 박테리아에 의한 부식, 과대 응력에 의한 부식 그리고 마모에 의한 부식이 있다. 일반적인 환경에서 강재의 부식속도는 대략 1년에 0.02mm정도이다. 그러나 제설작업 등으로 염화칼슘, 황산염 등의 무기질 이온에 노출되면 일년에 0.3mm이상 부식되고, 강재단면에 구멍이 뚫리기도 한다. 부식으로 단면이 손실된 부위는 교량의 내하능력에 심각한 영향을 미치고, 피로파괴의 위험을 유발시킬 수 있다.

3.2. 피로균열(Fatigue cracks)

◦ 피로균열은 과다한 응력변동이 구조적으로 취약한 부위에 가해지면 생기고, 갑작스런 파괴로 진전될 수 있다.

피로균열을 유발하는 요소는 아래와 같다.
1) 시설물의 하중이력
2) 응력범주의 크기
3) 상세부위의 형태
4) 제작상태 및 질
5) 파괴 인성 (Fracture Toughness)
6) 용접의 질

3.3. 과재하중(Over loading)

◦ 과재하중이란 구조물의 설계시 고려된 하중을 초과하는 하중을 말하며 과재하중이 재하되면 인장부재에서는 신장 (Elongation) 및 단면감소를, 압축부재에서는 좌굴을 유발시킨다.

3.4. 외부충격에 의한 손상(Damage)

◦ 강구조물은 고강도의 재료로서 작은 단면으로도 높은 강도를 확보할 수 있지만 화재, 충격 등의 예기치 못한 외력이 작용하면 단면변형, 균열, 뒤틀림 등이 발생되기 쉬운 구조적 특성을 갖고 있다.


4. 교면포장관련

4.1. 균열(Crack)

◦ 포장은 교통의 반복하중에 의해 노면 성상에 변화가 생기고 종국에는 균열이 진행되어 파손에 이르게된다. 포장의 파손 현상과 그 원인을 이해하는 것은 중요하며, 시공적 요인과 재료적 요인으로 구분할 수 있다.

◦ 미세균열 : 아스팔트 혼합물의 품질이 불량하거나 아스팔트의 다짐온도가 부적절할 때 생기며 주로 시공초기에 생기는 균열

◦ 선상균열 : 신․구 포장면의 이음부나 경계부에 생기며 다짐이나 포설불량에 의해 생기는 균열

◦ 거북등균열 : 포장두께의 부족, 혼합물의 품질불량 및 배합잘못 등의 요인에 의해 발생되며 우수가 침투되거나 차량이 반복하여 통행하게 되면 포장면의 일부가 거북등 모양으로 탈락하게 됨

4.2. 단차(Faulting)

◦ 차량의 주행성을 저해하는 주된 요인이며 교대의 접속슬래브와 신축이음장치의 접속부분, 매설물 주변 등에 생기는 요철(凹凸)을 말함

4.3. 소성변형

◦ 차륜의 통과빈도가 가장 많은 위치에 규칙적으로 생기는 요철(凹凸)형의 패임을 말함

4.4. 포트홀(Pot hole)

◦ 포장표면에 생기는 국부적인 패임을 말함

- 교량점검핸드북 발췌 -