자기수축균열(Autigenous Shrinkage) 단답형 답안과 건조수축과의 비교
자기수축균열(Autogenous Shrinkage)
일반적으로 체적은 온도에 비례합니다. 콘크리트의 경우 강도 발현 시 상당한 수화열(125cal/g)을 동반하므로 당연히 팽창하게 되며 이후 식는 과정에서 당연히 체적은 감소하게 됩니다. 이 과정에서 인장강도보다 수축응력이 크게 발생하는 경우 균열이 발생하게 됩니다.
Ⅰ. 자기수축균열 개요
Ⅱ. 자기수축균열의 Mechanism
Ⅲ. 자기수축균열의 영향 요인
Ⅳ. 자기수축균열과 건조수축균열의 비교
Ⅴ. 자기수축균열 저감 방안
□ 마무리
Ⅰ. 자기수축균열 개요
1. 자기수축균열의 정의
균열/파괴는 강도보다 응력이 큰 경우 발생합니다. 자기수축균열은 수화열로 인하여 주변 물 소비로, 온도 변화로 수축하는 현상이 발생하며 콘크리트 인장강도보다 수축응력이 크게 발생하여 생기는 균열입니다.
2. 자기수축균열의 발생 형태
자기수축균열은 콘크리트 체적 전체가 팽창, 수축하는 과정에서 발생하므로 소규모 관통균열 형태로 흔히 발생합니다. 특히, 구속력을 가진 철근 주변부에서 많이 발생하게 됩니다.
Ⅱ. 자기수축균열의 Mechanism
1. 수화반응: CaO + H2O → Ca(OH)2 + 125cal/g(수화열)
2. 수화 반응 이후 시간에 따라 식어가는 부분과 뒤늦게 물을 소비하며 수축하는 부분 발생
3. 그 과정에서 물 소비와 체적 변화로 수축이 발생함
4. 또한, 철근 구속력은 수축에 저항하는 힘으로 작용함
5. 이 과정에서 균열이 발생함
Ⅲ. 자기수축균열의 영향 요인
1. 고성능, 고강도, 고유동 콘크리트에서 많이 발생함: 물과 시멘트량이 많음
2. 부배합 콘크리트, W/B ≤ 40%, 단위시멘트량 많을 수록 수화열 커지므로 비례함
Ⅳ. 자기수축균열과 건조수축균열의 비교
1. 자기수축균열
가. 발생시기: 1년 이내
나. 균열형태: 관통균열이며 소규모
다. 발생원리: 수분 소비와 수화열로 인한 체적 변화
2. 건조수축균열
가. 발생시기: 1년 내외
나. 균열형태: 표면균열이며 대규모
다. 발생원리: 잉여수의 대기노출로 인한 증발로 발생
Ⅴ. 자기수축균열 저감 방안
1. 저발열 시멘트 사용
2. 혼화재 사용: 고로슬래그, Flyash 등의 사용으로 수화열 발생 저감
3. 혼화제 사용: 수축저감재, 팽창재 사용
4. 적합한 배합 설계: S/a↑, W/B↓, 단위수량↓
5. 습윤양생, 봉함양생 실시
□ 마무리
자기수축균열도 결국 기본적인 품질관리를 철저히 하면 커버가 되는 문제입니다. 다만 인건비 상승으로 인한 간접비의 상승으로, 단순히 관리를 철저히 하는 것이 더 경제적이라고 할 수는 없습니다. 혼화재, 혼화제 사용의 비용과 관리비의 경제성 검토를 통하여 어떤 방법이 더 효과적인지 사전에 고려할 필요가 있습니다.
