<(24.01) 콘크리트속 철근을 확인하는 방법은? 철근배근탐사는 왜하는 걸까?>
안전진단을 수행하다 보면 구조물의 외관적 특징을 확인하는 외관조사
그리고 재료적 특성을 실험적으로 확인하는 재료시험이라는 큰 두가지 영역이 있다.
물론 좀더 면밀하게 구조해석을 하거나, 추가적 실험을 하기도 하지만
대부분의 구조물이 콘크리트와 철근으로 이루어진 만큼
콘크리트와 철근의 상태에 대해서 민감하게 받아들일수 밖에 없다
이전에 다루었던 콘크리트의 강도에 대한 내용인
반발경도 시험은 철근에 대한 상태를 확인할 수 없기 때문에
내부에 있는 철근이 어떤지에 대해서는 판별할 수 없다는 단점이 있다.
그런데 철근탐사는 왜 하는걸까?
안전진단 실무자 입장에서 철근배근탐사를 통해서 얻을 수 있는 정보는 2가지다
- 배근의 간격
- 피복의 두께
이 두가지의 정보를 이미지로 취득하거나
수치적으로 취득하게 되는데 철근배근탐사는 생각보다 쉽지 않은 과정을 거친다
이번에는 실전적으로 철근배근탐사시 우리가 이해해야하는 내용과
정밀정검 이상에서 수행하게 되는 철근배근탐사의 수행 방법에 대해서 얘기해보고자 한다.
철근배근탐사 수행 전 숙지해야하 하는 내용
앞서 말한 내용과 같이 이 시험을 하기전 우리가 숙지해야할 사항이 있다.
제일중요한건 해당 구조물의 “준공도면”이 필수적이다.
해당구조물의 공사가 끝나고 최종 완료된 도면을 “준공도면”
이라고 하는데 그중에서도 우리가 시험하는 위치에서의
“배근도”가 필수적으로 요구된다.
우리가 시험을 수행하기 앞서서 이 시험을 하는 이유를 생각해본다면
“현장시험을 통해서 준공도면과 일치여부를 확인하는 과정”
이기 때문에 반드시 우리가 시험을 수행하는 위치에서의
배근간격이나 피복이 얼마정도인지 먼저 확인후 시험을 수행하여야 한다.
철근배근도 확인
먼저 아파트 지하주차장의 기둥에 대한 배근도를 예시를 보자
해당 도면은 기둥을 위에서 바라봤을때 형태이며
*기둥의 중앙부에서 띠철근 간격은 D10(직경 10mm)의 철근이 300mm간격으로 배근
*기둥의 양 끝단부에서 띠철근 간격은 D10(직경 10mm)의 철근이 150mm간격으로 배근
그렇다면 기둥의 중간쯤에서 밑에서 위로 철근탐사기를 이용해 데이터를 취득한다면
배근간격이 300mm 가량 나와야 한다는 사실을 미리 인지하고 있어야한다.
*기둥의 피복두께(콘크리트 두께)가 100mm로 설계되어있다면(가정)
데이터 취득시 피복두꼐도 100mm 가량 취득되어야 한다는 사실도 같이 인지하고있어야한다.
*배근도에 대한 내용은 추후 더욱 자세하게 다뤄보도록 하겠다
철근탐사기를 이용한 데이터 취득
그렇다면 안전진단시 대상 구조물의 배근간격과 피복두께를 확인한 상황이라면
철근배근탐사는 어떻게 수행하여야 할까?
사용하는 장비는 회사마다 다르지만 이런 형태의 철근배근탐사기를 사용하게 된다.
미니 자동차처럼 생겼지만 신품기준 차 한대값의 고가 장비이므로 취급에 주의하도록 하자
해당 시험위치에서의 시험은 가로방향 1회 세로방향 1회씩 꼭 수행해주도록 한다
철근은 가로로 배근되어있기도 하지만 세로로 배근되어있기도 한 만큼
상황에 따라서 주철근/배력철근, 수직철근/수평철근 으로 명칭하여 각각 취득한다
현장에서 시험을 수행하였다면 취득된 데이터는 다음과 같은 형태의 그림으로 나타난다
*가로방향으로 배근간격(m)
*세로방향으로 피복두께(cm)
이렇게만 본다면 어떤게 철근인지 감이 잘 오지 않지만
이렇게 데이터를 본다면 세로 작대기의 간격이 배근간격
가로작대기의 아래로 내려간 정도가 피복의 두께인것을 알 수 있다.
*오른쪽의 그래프가 가장 반응이 좋은 위치가 철근의 중심위치
*참고사항*
동일시험위치에서 기계적 오차에 의해서 배근간격이나 피복두께가
일정치 못한것은 당연한 현상이기도 하다.
수직철근과 수평철근은 철근의 두께와 배근위치가 다르기때문에
피복두께가 다르게 나오는것도 당연한 수순
철근배근탐사 결과의 분석
이렇게 현장에서 취득된 데이터를 얻고 자료로서 분류하였다면
철근배근탐사의 결과를 분석하여야 하는데
이 과정에서 혼동이 있을수 있다.
이건 설계도면의 암묵적인 가정이 있기 때문에
혼동이 올수 있는 부분인데 다음 그림으로 이해하기 쉽게
표현해보겠다.
설계도면상 철근은 두께가 표현되지 않기때문에 철근 중심까지의 거리를 피복두께로 표현한다
100mm의 피복두꼐로 표현되지만 실선으로 표현된 철근은 실제 두께를 가지고 있다
직경 20mm의 철근의 중심부까지의 거리가 피복두께 100mm로 설정되어있기 때문에
*실제 피복두께는 세로로 배근된 철근의 경우 90mm가 맞는 피복두께이며
*원형으로 표현된 철근의 경우 10mm 더 깊은 110mm가 맞는 피복두께이다
배근도를 참고하여 수직으로 배근된 철근을 측정하기위해서
가로로 장비를 사용하여 데이터를 취득하였다면
피복두께가 90mm와 유사하게 취득되었다면 적정하다고 판단할 수 있다
이렇게 분석된 철근배근탐사의 자료는 설계도면과 맞는지 틀린지만 판단하면 되기 때문에
이후 평가에 대해서는 크게 어려움이 없다
철근배근탐사의 평가
먼저 배근의 종류를 기록한다(해당 벽체의 경우 수직철근이 주철근)
취득된 철근배근의 간격 범위를 기입하고
피복의 범위를 기입한다.
설계치에 대한 내용을 포함하여 해당 표를 작성해 준다면 작성이 완료된다
이렇게 작성된 측정치와 설계치에 대비하여 약 10%이내의 오차가 발생했다면
적정하다고 판단할 수 있으며 “양호”하다고 평가 할 수 있다.
*현장에서 시공시 콘크리트 타설시의 밀림이나 시공오차에 의해 1cm가량의
정량적 오차도 상황에 따라서는 허용 가능한 오차로 판단하기도 한다
점검자나 평가자의 판단의 차이로 해석가능한 부분이다.
더욱 자세한 내용을 참고하고 싶다면 국토안전관리원 홈페이지를 참고하자
결언
최근 불거진 철근을 누락하고 시공하는 경우나
철근이 적정하게 시공되어지지 못해 철근배근에 대한 관심이 이전에 비해 많이 올라갔다
하지만 많은 현장 기술자들이 철근배근탐사의 목적이나 평가에 대해서는 아직 무지한 부분이 많다
철근배근탐사는 추후 다루게 될 탄산화깊이측정 시험과도 연관이 깊고
구조해석을 위한 기초자료로서 활용되기 때문에 가볍게 할 수 있는 시험측정방법은
아니라고 생각한다. 무엇보다 시간이 많이 들고 시험위치의 접근이 어려워
숙련된 기술자가 많지 않은 실정이다. 이 자료를 토대로 앞으로도 많은 기술자들이
철근배근 탐사에 대해서 쉽게 접근하고 적정하게 평가 할 수 있다면 좋겠다.
