단열재 위 무근타설 후 발생한 전체적인 균열
안녕하세요.
설계도서 상 시공 방법대로
건물 옥상 바닥 슬라브에 아래와 같이 시공하였습니다.
구체 위(옥상 바닥슬라브-두께120, 면적 1000m2)
1. 비노출우레탄방수
2. 방수보호몰탈
3. T=220압출법보온판(특호)
4. T=0.03 PE필름 2겹
5. T=200 무근콘크리트(25-18-120)
6. 와이어메시(#8-150*150)
7. 신축줄눈
신축줄눈은 300*300 간격으로 시공 되었으며, 폭은 8mm 깊이는 40~50mm 입니다
무근타설후 기계미장을 하였고 타설 다음날부터 균열이 전체적으로 발생하였습니다.
균열은 크고 작은 다양한 너비로 일어났으며 크게는 3mm까지 큰 균열도 있습니다.
이후 신축줄눈 시공할 정도의 기간이 지난 후 신축줄눈을 시공 하였으며
이미 균열이 발생된 상태였습니다.
무근 콘크리트 위 마감은 없습니다
이러한 균열을 모두 저희의 책임이라고 하고있어 문의드립니다.
설계도서상 단열재(압출보온판)위에 무근콘크리트를 타설하는 것이 설계상의 오류나 문제점은 없는지
확인하고 싶습니다.
아울러 저희와 같은 문제를 겪어보신 적이 있다거나, 관련 자료를 알고계시다면, 어떤 자료라도 괜찮으니 알려주셨으면 좋겠습니다.
감사합니다.
P.S 감독관이 다른 건축물에서도 단열재 위 타설 후 균열이 많아 설계 자체에 문제가 많다고 언급한 적이 있습니다.
이에 우리 시공사에서도 검토하였고 문제가 생길 것을 대비하여 설계변경 서류를 제출 전 구두로 통보하였고,
예산상의 문제로 일단 변경해줄 수 없으니 그냥 타설해달라고 하였습니다. 이 사실은 문서로 남겨있지 않습니다.
이대로 모든 문제와 보수비용을 책임져야하는 것인지 걱정됩니다.
이후 첫번째 사진처럼 보강면 위로 균열이 보일 정도로 진행되었습니다.
설계사무소에서 관성처럼 #8-150x150 메쉬를 사용하는데요.. 이 메쉬 규격은 100mm 두께의 무근용입니다.
(콘크리트가 균열이 발생하지 않기 위한 최소 철근비 = 콘크리트 단면적의 1%)
그러므로 200mm 무근이라면, #2-100x100 을 사용하셔야 해요.
그리고, 나머지 사항은 타설 후 보양 상태, 단열재의 평활도 등등의 문제입니다.
그러므로, 시공사만의 책임은 아닙니다.
(신축줄눈은 300*300 간격으로 시공 되었으며, 폭은 8mm 깊이는 40~50mm 입니다)
- 여기서 "신축줄눈"이라고 표현한 내용이 부재에서 발생하는 신축거동에 의한 변위를 흡수하기 위한 Expansion joint가 아닌 "조절 줄눈"이라고 하는 Control joint일 것으로 여겨집니다.
일반적으로 옥상과 같이 외기에 직접 접합으로써 년교차가 큰 부위는 신축줄눈을 만들고, 그 신축줄눈으로 구확된 안에 위에서 "신축줄눈"이라고 표현한 Control joint를 자르는 것이 적정하다고 할 수 있습니다.
옥상 바닥 면적이 1,000m2라고 했는데, 이를, 정사각형이라고 가정했을 때 한 변의 길이는 약 31.6m정도입니다. 이정도 면적이라면 옥상에 작용하는 온도와 한 변의 길이 그리고 콘크리트의 선팽창계수 등을 고려했을 때, 신축줄눈을 세 곳 정도 설치하고 그 안을 폭이 3m 가깝게 saw cutting하는 것이 부재 응력에 의해 발생되는 균열을 제어하는데 적정했을 것으로 여겨집니다. 신축줄눈과 조절줄눈의 다름은 아래 첨부된 그림(국내 설계회사 자료 인용)을 참조하시기 바랍니다.
이런 내용들이 설계도면이나 시방서에서 제시되었으면 좋았을 것을, 설계도서 내용에 이러한 상세한 내용이 없는 경우가 많습니다. 그렇다면 경험 많은 시공사가 설계자와 협의하여 설계를 변경시키는 것도 한 방법이라고 봅니다.
그러하지 못해서 현상과 같은 하자가 발생된 점에 대해서는, 설계 내용에 이를 상세하게 표기하지 않은 설계자나, 시공계획 시 설계도면 검토를 통해 이러한 문제점을 발췌하여 적정한 대안을 제시하지 않은 시공자 모두 책임으로부터 자유로울 수는 없을 것으로 여겨집니다.
(무근타설후 기계미장을 하였고 타설 다음날부터 균열이 전체적으로 발생하였습니다.
균열은 크고 작은 다양한 너비로 일어났으며 크게는 3mm까지 큰 균열도 있습니다.)
- 무근콘크리트에서 균열을 제어할 수 있는 방법은 와이어매쉬를 설치하거나 섬유보강재를 콘크리트에 혼입함으로써 부재에서 발생되는 인장응력을 제어하는 것이며, 크게는 위에서 거론했던 신축줄눈을 설치함으로써 한 스팬의 신축변위를 흡수할 수 있도록 하는 것입니다. 여기서 철근비(와이어매쉬)는 위에서 관리자님께서 거론했기 때문에 생략하겠습니다.
무근콘크리트에서 균열을 방지하기 위해서라면 가장 먼저 와이어매시 설치 위치가 중요할 것입니다. 보편적으로는 두께 100mm무근콘크리트 시 60mm정도 즉, 중간에서 약간 올라오게 설치하는 것이 이상적이라고 합니다. 제 생각도 이와 크게 다르지 않습니다만, 한 편으로는 Control joint를 팔 때 와이어매쉬까지 잘려야 한다는 것이 제 생각입니다. 이는 줄눈을 파는 목적이 그 지점으로 균열을 유도하는 것인데 그 줄눈 아래 와이어매쉬가 있다면, 부재에 작용하는 신축변위 시 줄눈 주변 콘크리트가 부분적으로 깨질 수 있기 때문입니다.
(이후 신축줄눈 시공할 정도의 기간이 지난 후 신축줄눈을 시공 하였으며 이미 균열이 발생된 상태였습니다.)
- 바닥 마감을 하고 바로 다음 날부터 균열이 발생했다면, 콘크리트 두께가 지나치게 얇았거나 또는 와이어매쉬의 위치가 적정하지 않았던 것이 아닌가 하는 생각이 듭니다. 그런데 타설된 무근콘크리트 두께가 200mm라는 게 맞다면, 후자인 와이어매쉬 설치 위치가 적정하지 않았을 것으로 여겨집니다.
그리고, 무근콘크리트 제물마감 일정이 잡히면 동시에 줄눈 커팅 시점이 잡혀야 합니다. 묽은 콘크리트가 경화하면서 수축이 발생하기 이전 Control joint를 잘라야 하기 때문인데, 이는 위에서도 거론한 바와 같이 줄눈설치 목적이 균열을 유도하기 위함이고, 묽은 콘크리트가 경화하면서 수축에 의해 균열이 발생하기 이전 saw cutting을 함으로써 균열 발생 위치를 미리 유도할 수 있다는 뜻입니다.
줄눈 자르기 시점은 계절적으로 다르지만 일반적으로 옥상과 같은 경우는 콘크리트 타설 후 3~4일 이내에 자르는 것이 좋습니다. 너무 일찍 자르면 줄눈 주변 콘크리트가 이빨 빠지듯 손상되기도 합니다만, 늦게 잘라서 균열이 발생한 것 보다는 낫기 때문에 이 시점을 잘 잡아야 합니다.
마지막으로 신축줄눈입니다.
"신축줄눈"이란 명칭을 가진 줄눈이라면 무근콘크리트 타설 전, 제물마감되는 콘크리트 표면을 기준하여 미리 줄눈대를 묻어두어야 할 것입니다. 무근콘크리트 두께가 일반적으로 100mm정도인데 이를 saw cutting에 의해 자르는 것은 한계가 있으며, 자칫 방수층을 손상시킬 수 있기 때문에 줄눈대를 콘크리트 타설 전에 미리 설치하는 것이 적정하다고 여겨집니다.
질문하신 내용들을 종합해 보면, 죄송한 말씀이지만 설계자나 질문자 두 분 모두 신축줄눈과 조절줄눈을 명확히 구분하지 못하신 것으로 여겨집니다.
제가, 이 사이트 어딘가에 이와 관련된 내용을 올려 놓은 글이 있습니다. 거기에 어느 분께서 댓글을 달았는데 그 내용이 '신축줄눈을 팔 때 옥상의 년교차와 콘크리트의 선팽창계수 그리고 줄눈파는 시기(줄눈을 파는 당시의 외기온도)를 고려하여 줄눈 폭을 계산해서 파야 할 것이다'라고 표현을 하셨는데 하나도 틀리지 않은 말씀이고, 거기에 대한 답변은 금년 여름이 지난 다음 올릴 예정입니다.
이런 점들을 참고하시어 잘 해결하시기 바랍니다.
행여나 감독관 같은 관급공사에 적용할때 설명을 할수있게 말입니다.
-->최소 철근비 = 콘크리트 단면적의 1% 그래서 #2-100X100 이 어떻게 나온건지요 가르쳐주시겠습니까? #2번의 철심두께는 7MM더 라구요 혹시 이거랑 관계가 있나요? ㅎㅎ
철근 지름의 합계가 콘크리트 단면적의 1%를 넘어야 한다는 뜻입니다.