김형민 <뉴욕주 공인 홈인스펙터>
콘크리트(Concrete)는 시멘트(Cement)와 모래, 자갈 등의 골재를 혼합해서 만든다. 시멘트는 굳고 단단해지는 물질로 건축시 가장 중요한 용도로 사용되는 벽돌, 블록(Cement Block), 석재를 접합하는데 사용하는 모르타르(Mortar)와 콘크리트를 만드는데 사용되는 결합재이다.
모르타르는 시멘트와 석회, 모래, 물을 섞어 만든 접합재로 BC 5000년경에 건설된 이집트 피라미드 건설에 사용된 바 있다. 콘크리트를 만드는데 반드시 필요한 시멘트가 물과 반응하면 굳어지는데 이를 수화반응이라고 한다.
시멘트와 물을 섞어서 만든 것을 시멘트 풀(Cement Paste)이라고 하고, 잔골재인 모래가 첨가되면 모르타르라고 하고, 자갈 등의 굵은 골재가 추가되면 콘크리트라고 한다. 일반 건축자재상에서 가장 많이 판매되고 있는 포틀랜드 시멘트(Portland Cement)의 유래는 시멘트가 경화한 후에 나타나는 색채가 마치 포틀랜드섬의 채석장 돌과 유사하다하여 불여진 이름으로 알려져 있다.
오늘날 콘크리트는 건물의 지하기초(Foundation)와 대부분의 건축구조물 등 가장 대표적인 건축재료로서 거의 모든 건축물에 사용되고 있는데,고대 로마시대에도 거대한 대성당, 콜로세움, 판테온 신전, 하수관, 목욕탕을 건축하는데 사용되었다고 한다. 실제로 우리 일상생활에서 직, 간접적으로 콘크리트와 연관되지 않은 것이 없다.
주택 지하실과 도로, 지하철, 교량, 아파트, 대형 상용건물, 항만, 활주로, 댐 등 거의 모든 건축물에 가장 많이 사용되고 있는 최고의 건축재료임을 알 수 있다. 소위 회색도시라고 불리울 만큼 콘크리트문화는 오늘날 여전히 모든 건물건축에 필요한 건축재로 인식되고 있고 원하는 대로 형틀을 이용해 외형을 만들 수 있을 뿐만 아니라 그 수명이 반영구적이고 특히 물과 불에 강하기 때문에 더욱 선호해 왔다.
콘크리트는 사용재료의 배합비율, 양생조건 등에 따라 사용특성이 구분된다. 대체로 철근 콘크리트(Reinforced Concrete)를 사용하여 내구성 및 압축강도를 높이고 있는데 이는 철근과 콘크리트의 온도팽창률이 서로 비슷하여 변형률이 서로 다른 물질에서 생기는 분리현상이 발생하지 않는다는 잇점을 가지고 있기 때문이다.
한편 콘크리트는 내화성이 높다. 따라서 화재시 열전도율이 낮아 콘크리트 내부의 철근을 열로부터 보호한다. 뭐니뭐니해도 콘크리트는 원하는 모양을 다양하게 만들 수 있을 뿐만 아니라 유지관리 비용이 적게 들어 경제적인 구조물을 만들 수 있고 방음효과는 물론 에너지 효율성도 높다. 그리고 중량이 커서 진동과 지진, 외부하중에 대한 저항력이 커서 건물의 기초구조, 옹벽, 댐 등 건설에 유리한 특성을 가지고 있다.
우리가 살고 있는 일반 주택을 살펴보자. 홈 인스펙션을 하다보면 1930년대 이전의 집의 지하 구조물이 돌로 되어 있는 경우가 간혹 목격되고 있으나 요즈음 대다수 일반 주택의 기초구조물 즉 지하실은 콘크리트 구조물로 건축되어 있다. 경험적으로 볼 때 돌구조물이 콘크리트 구조물에 비해 대체로 취약하고 균열과 누수현상이 자주 목격되는 편이다.
홈 인스펙션시 지적되는 콘크리트 기초 문제로는 균열(Cracks)을 들 수 있다. 균열로 인해 집이 무너지는 현상은 거의 불가능하기 때문에 균열로 인한 누수현상이 주 검사대상이 된다. 일반적으로 콘크리트 구조물은 온도 수분의 변화로 인해 발생한 건조수축으로 인해 벽면 혹은 바닥에 종종 균열을 발생시킬 수 있다.
또한 특성상 무게에 비해 인장강도, 즉 외부의 압력에 저항하는 강도가 낮은 편이어서 균열이 발생할 수 있는 바, 한 예로 겨울에 미처 배수되지 않고 지하실 주변에 머물러 있던 눈 녹은 물이 밤새 영하의 날씨에 얼어붙어 불어난 부피로 인해 외벽에 대한 압력이 증가하여 균열을 더 크게 만드는 현상이 종종 발생하기도 한다. 이로 인해 때 아닌 겨울에 누수로 인해 지하실이 침수하는 경우를 목격한 적이 있다.
콘크리트벽에 하얀 가루가 생긴 것을 종종 보게 되는데 이는 콘크리트 백화(White Efflorescence)현상으로 시멘트 콘크리트 구조물 내에 존재하는 수산화칼슘, 알카리 황산염 등의 가용성 성분들이 물에 용해되어 콘크리트 표면으로 나온 후 물이 증발되면서 자연적으로 생기는데 흔히 백색을 띠므로 이를 백화라 칭한다.
이 백화현상은 습기와 일정한 관계를 가지고 있다. 오래된 콘크리트 구조물 내부로 빗물, 지하수 등이 침입하여 콘크리트의 가용성분들이 표면에 침입수와 함께 석출된 상태로 이는 구조물의 내구성이 취약해졌다는 것을 의미한다. 대체로 당장은 지하 구조물에 큰 영향이 없다 하더라도 방치하면 장기적으로 표면이 부스러지는 마모현상과 과도한 습기 문제로 진행할 수 있기 때문에 방수작업 내지는 지속적인 관심과 주의가 필요하다.
