콘크리트의 특성 - 경화된 콘크리트의 내구성

내구성

콘크리트의 내구성은 콘크리트의 품질에 대한 변화가 작아서 요구된 성능을 지속하려는 정도를 말한다. 콘크리트의 내구성에 영향을 미치는 요인은 기상조건, 침식작용 등 물리적 요인, 화학적 요인 등이 있다.

 

- 콘크리트의 중성화에 대한 내구성

시멘트와 물의 수화반응으로 생긴 수산화칼슘은 강한 알카리성을 가지고 있어, 콘크리트 내의 철근의 부식을 막아준다. 시간의 경과에 따라 공기중의 이산화탄소의 작용으로 수산화칼슘이 서서히 탄산칼슘으로 변하여 알카리성을 잃어가는 중성화 현상이 발생한다.

콘크리트 중성화가 표면에서 내부로 진행되어 철근이 배근된 곳까지 중성화가 진행되면 철근은 산화철이 되어 녹이 슬고, 철근의 체적이 팽창하여 콘크리트가 파괴된다. 콘크리트의 중성화는 철근콘크리트 구조물의 내구성을 저하시키는 매우 심각한 문제이다.

콘크리트 중성화

 

중성화의 영향 및 진행과정
-콘크리트가 중성화되면 강재는 녹이 발생
-강재의 녹 발생에 따라 체적 팽창
-체적팽챙에 따라 피복 콘크리트 파괴
- 파괴된 부분으로 산소와 이산화탄소가 침입하여 강재의 부식 가속화
- 자체의 인장강도가 약해져 철근콘크리트 구조물의 내력과 내구성 저하

충성화 측정방법
- 치핑법 : 콘크리트 모어의 측면이나 치핑구멍의 윗면에 1%의 페놀프날레인 용액을 주사기로 분무하면, 알칼리성 부분은 분홍색으로 변하고, 중성화 부분은 변하지 않는다. ph10정도 이하를 중성화로 볼 수 있다.

- 코어채취법: 지름25~50mm의 코어를 채취하여 물로 씻고 건조시킨 다음 치핑법과 동일한 방법으로 시험한다.

-동결융해에 대한 내구성

콘크리트의 내구성에 영향을 주는 기상작용으로는 동결융해작용, 물의 침식작용, 온도변화, 탄산가스의 작용 등이 있으며 동결융해에 의한 작용이 가장 크게 영향을 준다.

경화된 콘크리트의 내부에 있는 수분이 동결하면 체적팽창이 일어나 콘크리트에 팽창압으로 작용하게 된다. 온도차이가 큰 곳에서는 이러한 동결융햐가 지속적으로 반복하게 되어 드로 인하여 균열, 박리 등이 발생한다.

동결융해에 따른 내구성을 확보하기 위해서는 AE제 등을 사용하여 콘크리트에 기포를 발생시켜 동결로 인한 팽창압을 흡수해야 하며, 물시멘트비를 작게 하고 수밀한 콘크리트로 만들어야 한다

 

- 해수 및 화학작용에 대한 내구성

해수작용

콘크리트가 해양환경에 장시간 노출되면 해수에 포함되어 있는 황산염의 화학적 작용으로 침식된다. 또 해수는 철근을 부식시켜 철근콘크리트 구조물의 내구성을 저하시킨다.

화학적 작용

콘크리트 중의 황산, 염산, 질산 등의 무기산이 시멘트 수화물의 석회, 규산, 알루미나 등을 융해시켜 콘크리트가 침식된다. 이밖에 초산, 유산 등의 유기산도 무기산보다는 약하지만 콘크리트를 침식시킨다.

 

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