수압과 균열폭 변화에 따른 콘크리트 투수계수의 실험적 연구

Abstract

미세균열은 발생 즉시 콘크리트의 안전을 약화시키지는 않지만 외부환경에서 여러 유해 인자들이 콘크리트 내부로 침입하는 속도를 증가시켜 구조물의 내구성을 저하시킨다. 또한, 콘크리트의 균열은 투수를 크게 증가시켜 사용성과 내구성에 악영향을 미치게 된다. 이 연구의 목적은 누수량에 따른 허용균열폭을 결정하는 방법을 제시하는 것이다. 수압에 따른 허용균열폭을 구하기 위하여 수압은 0.1 ～ 1 bar사이에 실험을 진행하였으며 균열폭을 50 ∼100 ㎛사이를 세분화하여 추가 실험을 진행하였다. 결과에서 볼 수 균열폭과 총 누수량에서 초기 2 ∼ 3 일은 급격하게 감소하는 추세를 보이다가 일정한 시간이 지나면 일정해지는 경향을 보이는데 원인은 투수 초기에는 자기 치유에 의한 $CaCO_3$ 형성이 활발해지지만, 일정한 시간이 자기 치유 반응이 거의 일어나지 않는 것으로 사료된다. 허용균열폭이 수압이 증가함에 따라 감소함을 볼 수 있다. 이 연구를 통하여 누수량에 따른 허용균열폭을 결정하는 방법을 제안하였으며, 이 결과는 실제 구조물 적용에서 안전측의 결과를 주고 있다. 따라서 누수가 문제가 되는 구조물은 기존의 기준에 제시된 것처럼 철근의 부식에 의한 내구성 문제에 대하여 허용균열폭을 정의할 것이 아니라 노출된 수압조건에 대해서도 추가로 고려하여야 한다.