DOI QR코드

DOI QR Code

무기계 침투제를 적용한 콘크리트의 장기폭로실험을 통한 염해 내구성 평가

Durability Evaluation of Inorganic-Impregnated Concrete Exposed to Long-Term Chloride Exposure Test

  • 발행 : 2008.06.30

초록

표면 침투제를 이용한 보수기법은 열화된 콘크리트구조물에 대해서 효과적이므로, 최근들어 많은 연구가 수행되고 있다. 특히 무기계 표면 보호재를 제조할 경우나 현장에서 적용할 경우, 공기오염이 없으므로 환경친화적이며, 침투층과 구콘크리트간의 물리적 성능 차이에 의한 박리가 발생하지 않는다. 침투된 콘크리트의 내구성 평가를 위해서는 장기폭로실험에 의한 평가가 매우 중요하지만, 대부분의 내구성 실험이 일시적이고 정성적인 실내실험에 국한되어 있다. 본 연구에서는 무기계 및 유/무기계 침투제를 사용한 콘크리트 시편에 대하여 장기염해폭로실험을 수행하여 내구적 특성을 실험적으로 평가하였다. 21 MPa과 34MPa로 제조된 2가지의 콘크리트 배합에 대하여, 2년간 해수중, 조석대, 비말대에 노출하였으며, 압축강도, 염화물 침투깊이, 철근부식 자연전위 등을 평가하였다. 평가 결과, 침투제를 적용한 시편은 강도 증가에서는 성능 개선 효과가 거의 없었으나, 염화물 침투깊이와 자연전위에 대해서는 내구성능이 개선된 것으로 평가되었다. 유/무기계 침투제 보다 무기계 침투제에서 염해저항성이 크게 평가되었으며 수중부, 조석대에 노출된 시편보다는 비말대에 노출된 시편에서 염해저항성이 높게 평가되었다.

The repair technique using surface impregnation of reactive compound is so effective for deteriorated concrete structures that many researches are recently focused on these works. Particularly, inorganic impregnant is regarded as ecofriendly material because there is no air-pollution during manufacturing process as well as field coating works. Furthermore, The delamination between old concrete and impregnated surface does not occur, resulting from different material characteristics. In order to evaluate the durability performance of surface-impregnated concrete, durability evaluation through the long-term exposure tests is significant, however, experiments are usually limited to the temporary and qualitative laboratorial scope. In this study, durability characteristics for inorganic and organic/inorganic impregnated concrete specimens are evaluated through longterm chloride exposure test. The specimens with 21MPa and 34MPa strength have been prepared and exposed to chloride attack in the atmospheric, tidal, and submerged conditions. Evaluation for compressive strength, chloride penetration, and electrical potential (half cell potential) for steel corrosion are performed for the specimens exposed for 2 years. From the results, no distinct strength gaining is observed but the resistance to chloride penetration and steel corrosion is evaluated to be improved through surface impregnation. The more improved resistance to chloride attack is measured in the inorganic impregnated concrete and the results from atmospheric condition show more improved resistance to chloride attack than those from submerged and tidal condition.

키워드

참고문헌

  1. CEB, General Task Group 20, Durable Concrete Structure-Design Code, CEB, Thomas Telford, 1989, pp. 25-40
  2. Emmons, P. H., Concrete Repair and Maintenance Illustrated, R.S. Means Company, 1994, pp. 5-16
  3. Ohama, Y., "Recent Progress in Concrete-Polymer Composites," Advanced Cement Based Material, Vol. 5, No. 2, 1997, pp. 31-40 https://doi.org/10.1016/S1065-7355(96)00005-3
  4. Beaudoin, J. J. and Feldman, R. F., "Durability of Porous Systems Impregnated with Dicyclopentadiene-Modified Sul-phurs," International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete, Vol. 6, No. 1, pp. 13-18 https://doi.org/10.1016/0262-5075(84)90055-1
  5. 양은익, 김명유, 노병철, 김정훈, "표면침투제에 따른 콘크리트의 염화물 침투와 동결융해 저항성에 대한 평가," 콘크리트학회 논문집, 18권, 1호, 2006, pp.65-72 https://doi.org/10.4334/JKCI.2006.18.1.065
  6. 유성원, 서정인, 하헌재, 이상민, 이상근, "고성능 표면침투제가 도포된 콘크리트의 물리 특성," 한국콘크리트 학회 가을 학술발표회논문집, 16권, 2호, 2004, pp. 233-236
  7. (주)콘테크, 해조류추출물과 폴리실리케이트를 사용하여 $R_2OrP$ 실리케이트의 반응성을 향상시킨 콘크리트 구조물의 방수성 방수공법, 신기술 신청보고서, (주)콘테크, 2003, pp. 103-118
  8. 산업자원부, 옥외노출소재 (도료, 플라스틱, 고무)의 신뢰성 평가기술 및 표준화 개발에 관한 연구, 연구보고서, 산업자원부, 2002 pp. 102-118
  9. 산업자원부, 공업재료의 촉진복합사이클 내식성 시험 및 평가방법 표준화기술 개발에 관한 연구, 연구보고서, 산업자원부, 2004, pp. 45-52
  10. 유철, 조선소의 페인트 에어로졸 중 주석에 의한 토양오염 및 인근지역 주민의 노출 평가, 연세대학교, 환경공학과 공학석사, 2001, pp. 32-35
  11. Moon, H. Y., Shin, D. G., and Choi, D. S., "Evaluation of the Durability of Mortar and Concrete Applied with Inorganic Coating Material and Surface Treatment System," Construction and Building Materials, Vol. 21, 2007, pp. 362-369 https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2005.08.012
  12. 권성준, 박상순, 이상민, 김정훈, "표면침투제를 이용한 콘크리트의 내구성 향상에 대한 연구," 한국구조물 진단학회, 11권, 4호, 2007, pp. 79-88
  13. 권성준, 박상순, 이상민, 김종우, "내구성 실험을 통한 최적 표면침투제의 선정," 한국구조물진단학회, 2007 (출판중)
  14. 송하원, 권성준, 이석원, 변근주, "고로슬래그 미분말 콘크리트의 염화물 침투 저항성에 관한 연구," 콘크리트학회 논문집, 15권, 3호, 2003, pp. 400-408
  15. 송하원, 권성준, 변근주, 박찬규, "혼화재를 사용한 고성능 콘크리트의 배합특성을 고려한 염화물 확산 해석기법에 관한 연구," 대한토목학회 논문집, 25권, 1A호, 2005, pp. 213-223
  16. Song, H. W. and Kwon, S. J., "Permeability Characteristics of Carbonated Concrete considering Capillary Pore Structures", Cement and Concrete Research, Vol. 37, Issue6, 2007, pp. 909-915 https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2007.03.011
  17. 이용준, 표면 침투제를 적용한 기존 콘크리트의 내구성 향상, 상지대학교 석사학위논문, 2003, pp. 25-32
  18. 小林一輔, 白木亮司, 河合硏至, 炭酸化によって引き起こされるコンクリト中の鹽化物,硫黃化合物及アルカリ化合物の移動と濃縮, コンクリト工學論文集, 1990, pp. 69-82
  19. 和泉意登志, 喜多達夫, 前田熙信, 1986, 中性化, 技報堂出版, pp. 70-82
  20. Tang, L. and Nilsson, L. O., "Chloride Binding Capacity and Binding Isotherms of OPC Paste and Mortar," Cement and Concrete Research, Vol. 23, No. 2, 1993, pp. 347-353 https://doi.org/10.1016/0008-8846(93)90100-N
  21. Jang, S. Y, Modeling of Chloride Transport and Carbonation in Concrete and Prediction of Service Life of Concrete Structures considering Corrosion of Steel Reinforcement, Ph. D. Dissertation, Dept. of Civil Engineering, Seoul National University, Korea, 2003, pp. 35-42
  22. Otsuki, N., Nagatataki, S., and Nakashita, K, "Evaluation of $AgNO_3$ Solution Spray Method for Measurement of Chloride Penetration into Hardened Cementitious Matrix Materials," ACI Material Journal, Vol. 89, No. 6, 1992, pp. 587-592
  23. Meck, E. and Sirivivatnanon, V., "Field indicator of chloride penetration depth," Cement and Concrete Research, Vol. 33, 2003, pp.1113-1117 https://doi.org/10.1016/S0008-8846(03)00012-7
  24. American Society for Testing and Materials, Standard Test Method for Half-CEll Potentials of Uncoated Reinforcing Steel in Concrete: C 876-91, Book of ASTM Standards, Section 4, Philadelphia, PA, USA, 1999, pp. 1-6
  25. Broomfield, J. P., Corrosion of Steel in Concrete : Understanding, Investigation and Repair, E&FN, London, 1997, pp. 56-72

피인용 문헌

  1. Service Life Evaluation through Probabilistic Method Considering Time-Dependent Chloride Behavior vol.28, pp.2, 2016, https://doi.org/10.4334/JKCI.2016.28.2.149
  2. Evaluation of Durability Performance of Fly Ash Blended Concrete due to Fly Ash Replacement with Tire Derived Fuel Ash vol.28, pp.6, 2016, https://doi.org/10.4334/JKCI.2016.28.6.647