콘크리트의 변형

 

우리나라에서는 거의 대부분의 건축물들이 콘크리트로 만들어진다. 우리나라 인구의 절반 이상 또한 이 콘크리트로 만들어진 아파트에 거주하고 있는 상황이다. 그래서 그런지 주택하면 콘크리트라는 공식이 자연스럽게 자리매김한지 오래인 듯 하다. 해마다 장마철을 겪으면서 발생하고 있는 빗물로 인한 누수문제도 콘크리트집과는 거리가 먼 듯 해 보인다. 이렇게 내구성의 대명사격으로 칭송받고 있는 콘크리트 집을 바라보고 있으면 비 한방울 새지도 않을 듯 하다.

 

그러나 우리의 일반적인 기대 그리고 생각과는 달리 콘크리트로 만들어진 집들도 빗물로 인한 누수문제에서 자유스러울 수 없다는 것이 문제다. 사실 콘크리트 재료 자체의 문제라기 보다는 시공방법에서 기인한 문제발생 가능성이 높다는 것이 좀 더 명확한 표현일 듯 싶다. 콘크리트의 재료적 특성은 건조되면서 크랙이 가고 작은 기공들이 생긴다는 것이다. 그러나 재료적 수밀성이 좋다보니 이 미세한 크랙을 통해서 누수가 생길 가능성이 그다지 높지 않다고 한다. 주로 누수가 생기는 곳은 신구콘크리트의 연결부위다. 콘크리트 주택은 시간차를 두고 콘크리트 타설을 할 수 밖에 없는 방식이기 때문에 먼저 타설한 콘크리트와 새롭게 타설하는 콘크리트 사이에 미세한 연결부위가 발생하는데 이 곳이 누수발생의 주요 통로가 될 수 있는 것이다. 또한 압축강도는 강하나 신장강도에 약한 콘크리트의 특성을  보완하기 위해서 철을 배근하게 되는데 이 콘크리트 내부의 철이 부식이 되고 외부에 노출이 되면서 누수의 통로가 될 수 도 있는 것이다. 그래서 콘크리트 집은 이러한 연결부위와 창문부위를 통한 빗물침투를 예방하거나 최소화 시킬 수 있도록 시공이 되어져야 하는 것이다.

 

콘크리트는 시간이 경과하면서 지속적으로 하중을 받게 되면 서서히 변형이 진행되는데 이것을 공학용어로 크리프(Creep)현상이라고 한다. 위 그림을 크리프 곡선이라고 하는데 1차, 2차, 3차로 구성된다. 제 3차 크리프에서는 변형속도가 가파르게 상승되어 파열될 수 있는데 이 현상을 크리프 파열(Creep ruptue)이라고 한다. 이 결과는 재료마다 다를 수 있기 때문에 특정 조건에서 재료의 특성이 된다고 한다. 튼튼함의 상징과도 같은 콘크리트도 시간이 경과하고 거기다가 하중을 지속적으로 받게 되면 약해지면서 일반적인 기대와는 달리 재료 고유의 특성이 예상보다도 일찍 잃는 수 있다는 것이다. 물론 재료의 배합비, 건물의 디자인, 하중의 노출정도, 일사, 열, 습도, 풍력, 온도차이 등 지리적 그리고 환경적 영향에 따라서 그 정도에도 차이가 있을 것이다.   

 

건축관련 소식과 정보를 접하다보니 일반적인 콘트리트보다 압축강도와 인장강도가 약 5배 이상 증가된 슈퍼콘크리트가 몇년 전 한국기술연구원에서 개발되어서 관련분야에 보급이 시작되고 있고 상용화되고 있다고 하는 소식을 알게되었다. 아주 반가운 소식이기는하나 관련기사를 읽어보니 주로 프리캐스트공법으로 건축물들이 이루어지고 있는 것 같은데 프리캐스팅공법이면 연결부위가 불가피하게 생길 수 밖에 없기 때문에 이러한 연결부위를 통한 빗물침투에 대한 예방법도 함께 이루어졌으면 하는 바람이다.