콘크리트구조물 결함의 조사 1

콘크리트 구조물 결함의 조사

콘크리트는 토목, 건축에서의 주요한 구조물 재료로, 일반적으로 압축강도는 크지만 인장강도 및 연신능력이 작기 때문에, 시공시 또는 시공후의 체적 변화의 구속이나 외력의 작용 등에 의하여 균열이 발생하기 쉽다.

특히 철근콘크리트에서는 휨 응력의 계산시에 콘크리트의 인장응력을 무시하므로 인장측의 콘크리트에는 균열은 무시하므로 인장측의 콘크리트에는 균열은 이론상 필연적으로 발생하는 것이다.

콘크리트의 균열중에는 설계상 당연히 균열이 발생하여도 차질이 없는 걱과 어떠한 결함에 의하여 발생한 것 두 종류가 있다.

또한 발생시기에 대해서도 시공중에 발생한 것과 시공후에 발생하는 것으로 나눌 수 있다.

본 란에서는 콘크리트 구조물 결함의 여러 가지 조사에 대하여 알아보기로 한다.

A. 구조물 결함의 개요

1. 결함의 파악

구조물에 결함이 발생한때에 최초로 취해야 할 대책은 결함의 내용을 충분히 파악하는 것이다.

파악해야 할 내용은 일반적으로 다음과 같은 항목이다.

(1) 콘크리트 균열 발생의 상태

(2) 구조물의 변위, 변형의 상태

(3) 콘크리트 열화의 상태

(4) 철근·PC강재의 부식상태

일반적으로 이러한 상태를 파악하기 위해서는 육안관찰 또는 간단한 측정에 의하여 조사목적을 달성하는 경우가 많으며, 필요한 경우에는 본란 1∼7에 기술하는 조사방법을 이용한다.

철근콘크리트 구조물 변형의 내용은 복잡하여서 구조물 건전도 판정을 위한 검사항목은 일반적인 경우 <표1>의 내용이 실시된다.

변형의 원인추정과 건전도 판정을 위해서는 일반적으로 한가지 검사만으로 명확한 결론을 얻기 곤란하므로 몇가지 검사를 하여 그 결과를 종합적으로 판단하여야 한다.

<표1> 결함과 검사의 내용

2. 결함진행성의 판단

결함의 내용이 파악된 후 그 결함이 진행되고 있는가 아닌가를 판단할 필요가 있다. 이것은 보수 공법의 선정에 있어 중요한 기준이 될 수 있다.

진행상태를 파악하는 방법은 약술하면 다음과 같다.

(1) 변위·변형에 대해서는 수집기, 추, 레벨등에 의해 정기적으로 관측을 하여 진행상태를 파악한다.

(2) 균열에 대해서는 균열폭의  확대경향 균열선단의 연신장황을 정기적으로 측정하여 진행상태를 파악한다.

3. 원인의 판단

일반적으로 구조물에 나타나는 결함은 재해 등의 급격한 발생에 의한 결함을 제외하고 한가지 원인에 의하여 발생하는 경우는 적고, 몇가지의 직접 또는 간접 원인의 중적에 의하여 발생하여 판단이 곤란한 경우도 적지 않다. 예를들면 콘크리트에 동해를 받은 경우, 직접적인 원인은 동해이지만 간접적으로는 콘크리트 품질의 불량, 배수, 방수 설계의 부적이라고 하는 원인이 있다. 따라서 조사에 있어서는 각종 원인중에서 어떤 항목이 관계되어 있는지를 알아두는 것이 보수공법 선정에 있어 중요하다.

4. 보수, 보강 필요성의 판단

구조물의 결함에 대하여 보수, 보강이 필요한지 아닌지를 판단하는 기준은 정하기 어렵다. 예를들어 동일한 것 같은 결함이어도, 구조물의 종류, 중요도, 구조물의 처해 있는 환경조건 등에 따라서도 기준은 다르기 때문이다.

다시말해서 보수, 보강을 하는 경우에도 바로 실시할 필요가 있는지, 금후의 진행상태를 보아서 실시할 필요가 있는지 등의 문제도 있다.

이러한 사항은 일반적으로 다음과 같은 점을 고려하여 결정하는 것이 보통이다.

(1) 구조물의 현재 가지고 있는 강도가 구조물 사용상 문제는 없는가?

(2) 결함을 방치함으로써 보다 중대한 결함을 유발시킬 가능성이 있는가?

(3) 진행중인 결함에 대해서는 보수공사비와 보수시기의 관계를 충분히 고려한다.