건조수축 (drying shrinkage)

건축학·도시계획학
한 줄 정의: 콘크리트가 굳은 뒤 내부 수분이 빠져나가면서 부피가 줄어드는 현상입니다.

쉽게 풀면

콘크리트는 굳은 뒤에도 내부에 남아 있던 수분이 서서히 증발합니다. 물이 빠지면 미세한 공극에 표면장력이 작용해 재료가 조금씩 오그라듭니다. 이때 슬래브나 벽이 기초나 기둥에 붙잡혀 자유롭게 줄어들지 못하면 인장응력이 생겨 균열이 나타납니다. 하중을 전혀 받지 않은 새 건물 벽에 생기는 가는 균열의 상당수가 이런 이유입니다.

왜 중요한가

건조수축 균열은 구조 안전에 곧바로 문제가 되지 않더라도 누수, 철근 부식, 마감 손상, 하자 분쟁으로 이어지기 쉽습니다. 또 수축이 구속된 부위에 응력을 만들고 처짐을 장기적으로 키우기 때문에 사용성 검토에서도 중요합니다. 배합, 양생, 신축줄눈 배치를 결정하는 근거가 되므로 재료·시공 연구에서 자주 측정됩니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"단위수량을 줄이고 양생기간을 연장한 배합에서 재령 90일 건조수축 변형률이 뚜렷하게 감소하였다."

배합과 양생 조건이 수축량을 좌우한다는 실험 결과를 설명한 문장입니다.

"벽체가 기초에 구속된 구간에서 건조수축에 의한 수직 균열이 집중적으로 관찰되었다."

자유롭게 줄어들지 못하는 구속 조건이 균열 위치를 결정한다는 점을 보여 줍니다.

조금 더 깊게 보면

건조수축량은 단위수량과 시멘트량이 많을수록, 골재량이 적고 골재의 강성이 낮을수록 커지며, 부재의 체적 대비 표면적이 클수록 빠르게 진행됩니다. 초기에는 진행 속도가 빠르다가 수년에 걸쳐 완만해지고, 일부는 재습윤으로 회복되지만 상당 부분은 비가역적입니다. 실무에서는 신축줄눈과 수축·온도철근으로 균열을 분산시키고, 팽창재나 수축저감제를 쓰기도 합니다.

주의할 점

건조수축은 하중과 무관하게 수분 이동으로 생기는 부피 변화이고, 크리프는 지속하중을 받은 상태에서 시간이 지나며 변형이 커지는 현상입니다. 두 효과는 장기 처짐에 함께 나타나 실측에서 구분이 쉽지 않지만, 원인이 다르므로 설계에서는 따로 평가합니다.

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