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부산지역 철근콘크리트 구조물의 중성화 실태와 원인분석에 관한 연구
강병희 정책보고서 2001.03.13 조회수 : 1818 |
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| 작성자 : 동아대 건축공학과
강 병 희 교수동아대 건축공학과 강병희교수의 부산지역 철근콘크리트 구조물의 중성화 실태와 원인분석에 관한 연구에 관한 보고서 입니다. 아래 글은 요약본이며, 자세한 내용은 첨부화일을 참조하시기 바랍니다. 콘크리트가 경화하는 과정에 있어서 시멘트량의 약 1/3의 수산화칼슘이 생성된다. 이 수산화칼슘은 시멘트 페이스트 중에서 결정 또는 공극 중의 포화수용액의 형태로 존재한다. 수산화칼슘은 pH 12.6의 강 알칼리성이기 때문에 콘크리트는 강 알칼리성을 나타내지만 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 탄산가스가 콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 다음과 같은 화학반응을 일으킨다. Ca(OH)2 ＋ CO2 → CaCO3 ＋ H2O 이 때문에 경화콘크리트는 표면해서 서서히 탄산화하여 이에 따라 알칼리성을 상실하게 되는데 이를 중성화라고 한다. 콘크리트 내부의 pH가 11이상에서는 철근의 표면에 부동태 피막이 형성되므로 산소가 존재해도 녹슬지 않지만, 중성화에 의하여 pH가 11보다 낮아지면 철근에 녹이 발생하고 또 이러한 녹에 의하여 철근은 약 2.5배까지 체적이 팽창한다. 그리고 이 녹의 팽창 압력에 의해 콘크리트 내부에 균열을 발생시키며 콘크리트와의 부착강도의 저하, 피복 콘크리트의 박리, 철근 단면적의 감소에 의한 저항 모멘트의 저하 등의 물리적 열화의 진행과 함께 종국적으로는 철근 콘크리트 구조물 전체의 위기를 초래한다. 따라서 본 연구는 부산지역 철근 콘크리트 구조물의 중성화 실태조사를 통해 제요인을 분석, 그 원인을 규명하고 향후 건축물의 내구연한 증가 및 시공개선에 도움이 되는 기초자료를 제공하는 것을 목적으로 한다. 연구를 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 부산지역 철근 콘크리트 구조물의 중성화 실태를 조사한 결과 이론식에 비하여 1.0에서 4.2배 가량 높게 나타났으며 그에 따른 철근부식, 콘크리트 파괴등의 현상이 심각하게 나타나 그 대책마련이 시급할 것으로 판단된다. 2. 해안지역이 내륙지역보다 중성화가 촉진된 것으로 보아 해안지역에 위치한 구조물의 경우 비래염분에 의한 영향이 큰 것으로 판단된다. 3. 기존의 연구 결과와는 달리 외부 부재가 내부 부재보다 중성화 속도가 빠른 것은 부산지역의 경우 조사대상의 대부분이 해안에 접해있고, |
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