조적조 벽체 균열 원인 및 방지 대책(1/2)

조적 벽체는 경제적이고 해당 재료의 구입이 쉽기 때문에 건축공사 등의 소규모 구조 건축물에 많이 적용되고 있는데 균열에 취약할 수 있기 때문에 주의해서 시공해야 한다. 조적조의 균열은 온도, 습도, 하중 등에 의한 탄성변형, 건조수축, creep 등으로 부피 변화에 따라 거동의 제약으로 내부응력이 발생되어 균열이 발생하게 된다. 

 

조적조 벽체 균열의 원인

1. 습기로 인한 수축 및 팽창

대부분의 건축 재료가 그렇듯이 조적조도 습기의 이동으로 수축하고 팽창한다. 조적개체는 그 종류에 의해서 정도는 다를 수 있으나 습도로 인한 용적변화가 일어나고 이 용적변화가 억제되었다면 벽체 내에서는 인장응력과 전단응력이 진전되어 균열의 원인이 된다.

2. 온도로 인한 수축 및 팽창

온도의 변화에 의해서 수축하고 팽창하는 각종 재료의 잠재적 열 이동량은 열팽창계수에 의해서 계산할 수 있다. 온도로 인한 열팽창은 조적개체의 치수에 대한 변화를 유발하므로 온도에 의한 온도의 변화에 의해서 수축하고 팽창하는 각종재료의 잠재적 열 이동량은 열팽창계수에 의해서 계산할 수 있다. 온도로 인한 열팽창은 조적개체의 치수에 대한 변화를 유발하므로 온도에 의한 차동적 이동량에 대한 조치가 강구되지 않는다면, 구속된 상태에 있는 벽체 내에서는 내부응력의 진전으로 균열이 발생하게 된다. 또한, 열용량(Heat Capacity)과 열전도율(Heat Conductivity)이 서로 다른 재료를 동일 벽체에 사용하면, 온도의 변화가 서로 다른 비율로 가열되거나 냉각될 때 내부응력을 일으킨다. 벽을 구성하는 재료가 같다 하더라도 벽의 외부와 내부와의 온도 차이는 상이한 비율의 팽창을 일으키고, 중공벽에서는 외면벽과 내면벽간의 온도차는 차동적인 이동을 발생케 한다.

3. 구조설계의 결함으로 인한 형상 및 치수변화

건축물에 가해지는 여러 가지 하중에 의해서 발생하는 응력을 벽체가 충분히 부담할 수 없을 때, 즉 벽체의 허용응력도 이상의 하중이 부가된다면 벽체에는 균열이 발생하게 된다. 특히 벽체에 수평하중이 가해지면 전단작용과 휨작용으로 변형이 되게 되는데 이와 같은 작용이 진전되면 벽체에는 전단력(Shearing force)에 의해서는 전단균열이, 휨모멘트(Bending Moment)에 의해서는 휨균열이 발생한다.

4. 시공의 불량

조적구조체는 개체를 줄눈으로 결합하여 일체적인 구조효과를 기대하고 있는 것이지만 줄눈 몰탈과 개체와의 부착력이 불량하거나 시공의 빈약으로 줄눈 강도가 거의 기대할 수 없다면 최초 계획한 일체식구조는 일종의 소단위 구조체의 집합구조물로 된다. 이와 같은 경우에는 수직 하중에 대해서는 어느 정도 안전을 유지할 수 있다 해도 수평하중에는 접합부를 통해서 더욱 균열이 진전된다. 그러므로 벽체의 강도는 몰탈의 강도, 개체의 강도가 일정한 경우는 시공도에 의해서 결정된다고 볼 수 있다.

5. 외부적인 영향

상기의 원인 이외에 조적구조체에 균열을 유발하는 원인으로는 지반의 부등침하, 지진, 진동, 충격 등의 외부적인 요인이 있을 수 있다.