누수균열
건축물을 사용하는 사용자 입장에서나 건축을 하거나 유지관리를 하시는 분들은 아시겠지만, 공동주택 등 건축 구조물에 대한 유지관리 항목 중 누수에 대한 하자가 큰 비중을 차지하고 있습니다.
지상층의 누수뿐만 아니라 지하구조물의 누수에 대한 유지관리는 방수설계에 적용된 재료 및 공법과 연계하여 보수, 보강 대책이 수립되어야 하고, 또한 보수 및 보강 조치는 방수 시공자가 대응하기 쉬우므로 설계단계에서부터 누수 발생을 고려한 대책을 수립할 필요가 있습니다.
왜냐하면, 설계단계에서 아무리 완벽하게 설계하고 시공했다고 하더라도 수압, 온도, 유속, 화학반응 등 변화하는 요인에 의해서 방수층이 깨지고 건물 내부로 누수될 염려가 있기 때문입니다.
아래 글을 통해서 건축 구조물의 누수균열의 상태분석을 통해 보수재료와 보수공법 선정 시 고려해야 할 사항과 요구성능 그리고 각 보수재료와 보수공법의 특성에 대해 1,2편에 나누어 말씀드리겠습니다. 천천히 일독해 보시기를 추천합니다.
누수균열 보수의 유지관리 절차
누수 균열은 건조 균열과 달리 콘크리트 구조물이 처하는 온도, 습도, 수압, 유속, 화학반응, 차량 진동 및 구조체 거동 등 다양한 환경 영향을 동시에 받습니다. 따라서 누수 보수에 적용되는 보수 재료 및 공법은 이러한 요인에 대해 대응할 수 있어야 합니다.
| ① 누수 균열 상태 분석 | 화학적 상태 - 젖어있거나, 습윤상태 / 공기 또는 물의 온도변화 / 물속의 화학적 구성요소 물리적 상태 - 수압, 열적 체적 변화, 거동, 부동침하 |
| ② 보수 재료의 선택 | 표면상태 확인 / 재료성능시험 / 환경조건 적용 |
| ③ 보수 공법의 선택 | 적용성, 비용, 사용시간(내구성), 마감상태, 다른 문제점 |
| ④ 보수된 구조물의 평가 | 보수 점검 및 보수 |
누수균열의 종류
콘크리트 구조물에서 균열은 누수균열과 건조균열로 구분할 수 있는데 균열의 보수 방법에 있어서도 사용하는 재료 및 공법은 누수균열과 건조균열이 다르게 적용됩니다. 누수균열과 건조균열의 환경 조건이 다르며, 누수균열은 물이 직접 영향을 미치고 있으며, 물에는 다양한 화학적 성분이 포함되어 있으므로 보수재료의 요구 성능이 다르게 적용되어야 합니다.
위에는 동적균열(성장형 거동 균열, 비성장형 거동 균열), 정적 균열 모두를 포함합니다.
누수 균열 보수재료 및 보수공법 선정 시 고려사항
누수 균열 보수재료와 공법에 대한 요구 성능
누수 균열을 보수하기 위한 재료와 공법은 아래 그림의 여섯가지 요구성능을 가져야 환경 요인에 의한 누수를 방지할 수 있습니다.
온도(열적) 성능
누수균열에 대한 보수 재료는 고온 및 저온의 온도변화에 따라 지속적으로 수축과 팽창을 반복하며, 이로인해 고분자계 또는 무기질계 화합물로 조성된 사용된 재료는 성능이 저하됩니다 따라서, 균열 보수재료는 온도 안정 성능을 가져야 합니다.
내화학 성능
누수 보수 재료 및 공법은 화학적 침식 환경에서도 대응능력을 유지하여야 하며, 장기적 화학 침식에도 저항할 수 있어야 하는 안전성을 가져야 합니다. [화학적 환경조건 : 지하구조물(지하주차장 등) 누수의 원인과 영향]
투수 저항 성능(불투수성)
투수 저항 성능이란 보수재가 물의 침투를 막는 성능입니다. 지하 또는 수중의 습윤환경에서 물의 흡수 및 투과를 잘 차단할 수 있는 성능이 요구됩니다. 따라서, 보수재료 및 공법은 주변의 수량과 수압의 변화에 장기적으로 수밀 성능을 유지하는 투수 저항 성능을 가져야 합니다.
습윤면 부착 성능
누수 균열은 항상 물과 접하고 있는 습윤 또는 수중 상태의 환경이므로 보수재료는 이러한 환경에서 균열 바탕체 또는 구조체 표면에서 강력한 접착력을 가져야 합니다.
수중 유실 저항 성능
누수균열 보수재는 액상 또는 겔 상태로 주입되므로 주입 이후 경화가 되기 전 혹은 경화 이후 물에 의해 용해되거나, 유실된다면 일정 두께를 확보할 수 없어 보수 성능을 상실하게 될 뿐만아니라 주변에 환경오염을 발생시킵니다. 그렇기에 지하수 또는 수압이나 유속에 의해 장기적으로 습윤면에 잘 부착할 수 있고 유실되지 않는 성능을 가져야 합니다.
균열 거동 대응 성능
누수 균열의 균열 폭은 주변의 환경 온도 변화에 의해서 수축 및 팽창을 반복하고, 자동차 등의 영향에 의한 지속적인 진동, 거동 등의 영향을 받게 됩니다. 이렇게 누수 균열이 반복적으로 거동하면 균열 내부에 충진된 보수재료에 피로하중을 가하게 되어 보수재료가 파괴되고 다시 누수가 발생하게 될 수 있습니다. 따라서, 보수재료 및 공법은 바탕체 균열 거동에 대한 성능을 가져야 합니다.
참고자료 : 국토부 공동주택 지하구조물 방수설계 가이드라인
누수 균열을 조사하는 방법과 종류 그리고 누수 균열 보수 위한 유지관리 절차에 대해 말씀드렸고, 누수 보수 기술(재료 및 공법) 가져야 할 7가지 요구성능에 대해 말씀드렸습니다.
- 온도(열적) 성능
- 내화학적 성능
- 투수저항 성능
- 습윤면 부착 성능
- 수중유실 저항 성능
- 균열 거동 대응 성능
다음 편에서는 누수 균열에 사용하는 보수 재료와 보수재가 가지는 특성, 그리고 누수 균열 보수공법에 대해 말씀드리겠습니다. 누수 균열을 보수 예정이신 분들은 위 내용 참고하시어 현재 누수가 되고 있는 환경에 대해 파악하시고, 적절한 재료와 공법을 선택하여 시공하시기 바랍니다.
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