작성일 : 2023.07.03 10:17 수정일 : 2023.07.03 10:27
서언
외국 건설공사에 오랫동안 근무하다 퇴직 후 국내 건설감리회사에 취직한 대학 시절 절친한 친구로부터 SNS로 콘크리트 균열과 관련하여 질문을 받은 바 있다. 이번 강좌에서는 친구의 질문에 답하는 형태로 균열 원인 및 대책에 대하여 기술해 본다.
질문 내용 _ 한 교수, 잘 지내시는가? 이곳 영종도 아파트 현장에 온지 벌써 한 달이 넘었네. 3월 초부터 나왔으니... 다름이 아니라 벽식구조의 아파트(높이 24층)를 00건설이 시공 중인데, 슬래브 하면에 균열이 많이 있어요. 균열의 폭이 미세한 경우도 있기는 하나 시공사가 에폭시 주입으로 보수한 균열도 상당수 있어. 특징은 아래에서 위층까지 거의 동일한 장소에 동일한 패턴으로 균열이 생긴 것이야.
(첨부 <그림 1> 및 <사진 1> 참조)
사진에서 보듯이 거의 일직선 모양의 균열. 주된 발생 장소는 거실, 주인침실임. 설계도나 기타 자료가 없이 사진만으로 판단하기 어렵겠지만, 수축 균열은 아닐 거 같은데 구조적인 이유일 가능성이 있을는지?
![]()
균열 원인 및 대책
질문에 대한 답으로, 내가 보기에는 친구가 아닐 거라고 하는 것이 답인 것 같다. 내가 구조전문가가 아니기는 하지만, 문의한 균열은 구조적 균열일 이유는 없고, 전형적인 건조수축 균열이라고 하는 것이다. 즉, 콘크리트 타설 후 시방서에 의거 7일 전후로 습윤양생을 실시하였다면 습윤양생 기간에는 약간의 팽창이 있을 수 있다. 그러나 습윤양생을 종료하고 자연환경에 노출하게 되면 콘크리트는 건조수축을 일으키게 되는데, 초기의 수축량이 크기는 하지만, 초기수축력은 철근과 콘크리트의 조합된 구조 내력에 구속되어 균열이 발생하지 않는다.
그러나 콘크리트의 재료 및 배합조건, 환경 상황 등에 따라 다르기는 하지만 대부분 4주 이후가 되면 건조수축 응력이 콘크리트의 인장강도를 초과하게 되어 균열이 발생하여 대략 6개월 정도가 되면 최대의 균열 크기를 나타내게 된다.
이와 같은 수축력은 콘크리트 길이가 짧은 쪽보다 긴 쪽으로 크게 나타난다. <그림 1>과 같은 L자형 평면의 경우 L자의 직각 방향으로 <그림 1>에 붉은색으로 표시한 균열 모양이 된다. 그것도 전체 평면 중 중앙쯤의 세대에서, 또한, 강성이 가장 약한 거실 중앙, 침실 쪽에서 균열이 발생하는데, 초기에는 표면에만 균열이 존재하다가 시간이 경과하면 관통 균열로 된다.
특히 L자로 꺾이는 부분에서는 45° 방향으로 균열이 발생하고 있는데, 이 또한, 그림 중 위 방향(5호 세대)과 오른쪽 방향 (1, 2, 3 세대)으로 건조수축력이 작용하니 45° 방향으로 균열이 발생한 것이다. 조적조 건물의 창이나 문 위에 45° 방향으로 균열이 발생하는 것과 같은 원리인 것이다.
균열원인과 관련하여서는 외국의 경우보다 우리나라가 특히 균열이 많이 발생하는데, 제일 크게는 레미콘의 경우 시공자의 요구에 부응하기 위함 및 잘못된 골재 입도의 활용 등으로 굵은골재보다 잔골재가 많은 콘크리트(S/a=50% 이상)이다 보니 배합 상 물을 많이 사용할 수밖에 없고, 또한, 저품질 골재 사용에 시공 편리 목적으로 가수 까지 이루어지다 보니 유난히도 건조수축 균열이 많이 발생하는 것이다. 외국의 경우는 수축저감제를 이용하는 경우도 있는데, 우리는 미군기지 이전공사에만 쓰였을 뿐 거의 이용하지 않고 있고, 레미콘 납품 시 단위수량 검사도 아직 자리를 잡지 않아 관리 또한 되지 않는 실정이다. 기타 콘크리트의 건조수축과 관련한 영향요인 및 방지대책 등은 별첨 자료를 참조하기 바란다( 본 기술강좌 제 15회 「콘크리트의 건조수축 균열」 참조).
참고로 <사진 2>는 아파트 골조 완료 후 페인트 도장 전 퍼티 먹임 하고 난 상태의 모습이다. 건조수축으로 발생한 균열 등 결함을 메우고 있는 모습이다. 보아서 알 수 있는 바와 같이 외국보다 매우 많은 균열이 존재하는 것을 알 수 있다. 그러나, 정상적으로 공사를 진행하였다고 해도 완전히 균열을 없앨 수는 없고, 콘크리트 재료, 배합, 구조계획, 신축 줄눈 설치 등 가능한 한 균열이 적게 발생하도록 노력하는 것이 중요하다.
발생한 균열의 보수는 6개월 이상으로 가능한 한 수축이 모두 발생하도록 기다린 다음 보수하는 것이 바람직하다. 균열 보수는 별첨 자료를 참조한다. (본 기술강좌 제 50회 「콘크리트 마무리 상태의 검사 및 보수」 참조)
![]()
결언
친구야! 선진 외국의 철저한 관리로 균열이 적은 현장에 근무하다 우리나라 아파트 건설 현장에서 많은 균열을 보아 많이 놀랐겠구나. 부디 외국의 사례 등 좋은 점을 건설 현장에 적용하여 우리나라도 선진국처럼 균열이 적고, 튼튼하며, 내구성 있는 건설물이 되도록 노력해주길 바란다.
금주의 핫 뉴스