염해환경에 건설되는 콘크리트 구조물은 염소이온과 같은 유해이온이 외부로부터 콘크리트 중으로 침투, 확산하여 철근을 부식시킴으로써 구조물의 내구성을 크게 저하시키기 때문에 구조물의 내구성 평가 또는 설계시 중요한 고려사항이 된다. 콘크리트 중의 염소이온 확산계수를 추정하는 방법은 Fick의 제1법칙으로부터 유도되는 정상상태(steady state)에서의 확산계수 평가방법과 Fick의 제2법칙으로부터 유도되는 비정상상태(non-steady state)에서의 확산계수 평가방법이 있다. 그러나, 실제 노출환경에서와 같은 비정상상태의 확산계수를 평가하는 것은 매우 어려우므로 실내에서 촉진방법에 의해 콘크리트의 확산특성을 간접적으로 평가하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 국내 또는 외국의 시험규격에 근거한 촉진 시험방법 중 4가지를 선정하여 동일 재령의 콘크리트 배합에 적용하여 그 결과를 비교 하였다. 실험결과에 따르면, ASTM C 1202 시험법은 콘크리트 배합간의 상대적인 구분만이 가능하며, 정상상태의 확산계수는 비정상 상태의 확산계수에 비해 1/10 정도 수준으로 작게 평가됨을 알 수 있다. 또한 침지시험에 의한 확산계수는 NT Build 492에 의한 결과와 유사한 값을 나타내었다.
염해환경에 건설되는 콘크리트 구조물은 염소이온과 같은 유해이온이 외부로부터 콘크리트 중으로 침투, 확산하여 철근을 부식시킴으로써 구조물의 내구성을 크게 저하시키기 때문에 구조물의 내구성 평가 또는 설계시 중요한 고려사항이 된다. 콘크리트 중의 염소이온 확산계수를 추정하는 방법은 Fick의 제1법칙으로부터 유도되는 정상상태(steady state)에서의 확산계수 평가방법과 Fick의 제2법칙으로부터 유도되는 비정상상태(non-steady state)에서의 확산계수 평가방법이 있다. 그러나, 실제 노출환경에서와 같은 비정상상태의 확산계수를 평가하는 것은 매우 어려우므로 실내에서 촉진방법에 의해 콘크리트의 확산특성을 간접적으로 평가하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 국내 또는 외국의 시험규격에 근거한 촉진 시험방법 중 4가지를 선정하여 동일 재령의 콘크리트 배합에 적용하여 그 결과를 비교 하였다. 실험결과에 따르면, ASTM C 1202 시험법은 콘크리트 배합간의 상대적인 구분만이 가능하며, 정상상태의 확산계수는 비정상 상태의 확산계수에 비해 1/10 정도 수준으로 작게 평가됨을 알 수 있다. 또한 침지시험에 의한 확산계수는 NT Build 492에 의한 결과와 유사한 값을 나타내었다.
Generally, durability of concrete structures under marine environment is grossly declined by detrimental ions such as chlorides, which penetrate concrete and was diffused to corrode reinforcing rod. Therefore, chloride diffusion properties in concrete are important for durability evaluation and desi...
Generally, durability of concrete structures under marine environment is grossly declined by detrimental ions such as chlorides, which penetrate concrete and was diffused to corrode reinforcing rod. Therefore, chloride diffusion properties in concrete are important for durability evaluation and design of concrete structure. For estimation of chloride diffusion coefficient in concrete, both evaluation methods are used for steady state and non-steady state derived from Fick's 1st and 2nd law, respectively. However, as it is very difficult to evaluate diffusion coefficient for non-steady state like service environment where concrete is actually exposed, indirect evaluation method by laboratory accelerated test is generally used. In this study, comparison of chloride diffusion behavior was investigated for fixed mix proportion and age of concrete using four accelerated test methods based on domestic and foreign standards. From test results, only relative comparison between concrete mixtures was possible using ASTM C 1202 test, and diffusion coefficient for steady state was estimated as low as 1/10 of that for non-steady state. In addition, diffusion coefficient estimated by immersion test was similar to result by NT build 492 test.
Generally, durability of concrete structures under marine environment is grossly declined by detrimental ions such as chlorides, which penetrate concrete and was diffused to corrode reinforcing rod. Therefore, chloride diffusion properties in concrete are important for durability evaluation and design of concrete structure. For estimation of chloride diffusion coefficient in concrete, both evaluation methods are used for steady state and non-steady state derived from Fick's 1st and 2nd law, respectively. However, as it is very difficult to evaluate diffusion coefficient for non-steady state like service environment where concrete is actually exposed, indirect evaluation method by laboratory accelerated test is generally used. In this study, comparison of chloride diffusion behavior was investigated for fixed mix proportion and age of concrete using four accelerated test methods based on domestic and foreign standards. From test results, only relative comparison between concrete mixtures was possible using ASTM C 1202 test, and diffusion coefficient for steady state was estimated as low as 1/10 of that for non-steady state. In addition, diffusion coefficient estimated by immersion test was similar to result by NT build 492 test.
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제안 방법
4종류 시험을 비교 검토할 목적으로 5 종류의 상이한 콘크리트 배합을 대상으로 재령 28일 까지 수중양생 후 비교시험을 실시하였으며, 대상 배합의 조건은 표 2와 같다. 이 표에서 A 배합은 설계기준 강도가 40MPa로서 보통포들랜드시멘트 만을 사용한 배합이며, C 배합은 설계기준 강도가 40MPa인 조건에서 슬래그미분말을 30% 혼입한 경우이다.
본 연구에서는 국내 또는 외국의 시험규격에 근거한 촉진 시험방법 중 4가지를 선정하여 동일 재령의 콘크리트 배합에 적용하여 그 결과를 비교 하였다.
이론/모형
전위차 촉진에 의한 시험방법은 상기 식의 항목 중 주로 확산 항과 전기적 이동항을 고려하여 확산계수를 평가하는 연구가 많이 진행되었다. 본 연구에서 고찰한 촉진시험 방법은 급속 염소이온 침투저항성 시험방법인 ASTM C 1202, NT Build 355, 433 및 492 시험법의 특정을 요약 정리한 것이 표 1이다.
성능/효과
그림 2는 ASTM C 1202 시험 결과를 정리한 것이다. 이 결과에서 알 수 있듯이 A배합은 총통과 전하량이 4872 쿨롱으로 염소이온 침투 저항성이 높은 영역에 해당 하였으며, D배합은 총통과전하량이 1963 쿨롱, E배합은 총통과전하량이 1413 쿨롱으로 염소이온 침투 저항성이 낮은 영역에 해당 하였다. 나머지 배합은 모두 1963～2259 쿨롱으로 중간영역에 해당하였다.
이들 결과를 종합해 보면, ASTM C 1202 시험법은 콘크리트 배합간의 상대적인 구분만이 가능 하며, 정상상태의 확산계수는 비정상 상태의 확산계수에 비해 1/10 정도 수준으로 작게 평가됨을 알 수 있다. 또한 침지시험에 의한 확산계수는 NT Build 492의 결과와 유사한 범위의 값을 나타내었다.
침지시험에 의한 각 배합별 확산계수는 5.93～9.58×10-12 m2/sec의 범위였으며, OPC 배합이 가장 큰 것으로 나타났다.
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