Cracks in concrete generally interconnect flow paths and increase concrete permeability. The increase in concrete permeability due to the progression of cracks allows more water or aggressive chemical ions to penetrate into concrete, facilitating deterioration.
The goal of this research is to study the relationship between crack width and water permeability of cracked concrete. Tests have been carried out as a function of hydraulic pressure(0.1 ～ 2 bar) and crack width(30 ～ 100 ㎛). Splitting and reuniting method was used to manufacture cracked concrete specimens with controlled crack width. Crack widths are checked by using a microscope(×100).
The results show a considerable increase of water transport with crack width and hydraulic pressure. When crack width is smaller than 50 ㎛, the crack width has little effect on concrete permeability. Due to the autogenous healing, the water flow through the crack gradually reduces with time. When crack width is 100 ㎛ and hydraulic pressure increase from 0.1 bar to 0.25 bar, concrete permeability increases rapidly about 190 times.
콘크리트의 균열은 사용하중이나 건조수축 등 여러 요인에 의해 발생한다. 균열은 콘크리트의 투수계수를 크게 증가시키며 구조물의 사용성과 내구성에 악영향을 미친다. 현재 우리나라는 구조물 노출조건과 사용 목적에 따른 균열폭 규정만 있을 뿐 누수량에 대한 규정과 균열이 있는 콘크리트 투수계수 실험 방법이 확립되어 있지 않다. 기존의 균열이 있는 콘크리트 투수계수는 저압투수실험을 통해서 주로 측정해왔으나 이는 실험장치의 특성상 큰 수압을 가하는데 어려움이 있어 고수압이 작용할 때의 균열을 통한 콘크리트 투수계수 특성을 직접적으로 파악하기 어렵다는 문제점이 있다. 실험은 수압(0.1~2 bar)와 균열폭 (30~100 ㎛)에서 수행하였으며, 균열을 유발하는 방법으로는 쪼갠후 다시 붙이는 방법을 사용하였고, 균열폭은 100배 확대경으로 측정하였다. 콘크리트의 균열폭과 수압에 따른 투수계수를 연구함으로써 균열폭, 수압에 따른 투수계수의 상관관계를 파악하고자 한다. 실험 결과, 균열폭과 수압의 증가에 따라 투수계수가 증가하는 경향을 보인다. 균열폭이 50 ㎛이하일 때는 투수계수가 매우 작은 값을 갖으며 시간에 따라 점차 감소하는 경향을 보인다. 이는 자기치유의 영향이다. 또한 균열폭이 100 ㎛일 때 상대적으로 투수계수가 크게 증가한다.
