본 연구에서는 균열 철근콘크리트에서의 철근의 부식 저항성 평가를 실험적 방법에 의해 수행하였다. 실험 배합으로서 보통포틀랜드시멘트(OPC), 30% 치환률의 플라이애쉬(30% PFA), 60% 치환률의 고로슬래그미분말(60% GGBS), 10% 치환률의 실리카퓸(10% SF)이 적용된 콘크리트보를 사용하였으며, 부식저항성 실험은 만능시험기를 사용하여 0.3mm의 균열을 도입하여 측정하였다. 실험결과, 혼합콘크리트 균열 철근보의 60일 양생 후의 부식저항성 순서는 OPC > 10%SF > 30% PFA > 60% GGBS로 나타남을 확인하였다. 또한, 무게감량법에 의한 부식량 측정결과도 OPC의 경우가 가장 높은 부식저항성을 가지면서 최소의 부식을 발생시키고 있음을 확인하였다. 실험결과로써 건전부 콘크리트보에서의 부식저항성이 균열부 콘크리트에서의 부식저항성보다 높게 나타나고 있음을 확인할 수 있었고, 또한, 이성분계 콘크리트보다 OPC 콘크리트가 부식 저항이 더욱 높음을 확인하였다.
본 연구에서는 균열 철근콘크리트에서의 철근의 부식 저항성 평가를 실험적 방법에 의해 수행하였다. 실험 배합으로서 보통포틀랜드시멘트(OPC), 30% 치환률의 플라이애쉬(30% PFA), 60% 치환률의 고로슬래그미분말(60% GGBS), 10% 치환률의 실리카퓸(10% SF)이 적용된 콘크리트보를 사용하였으며, 부식저항성 실험은 만능시험기를 사용하여 0.3mm의 균열을 도입하여 측정하였다. 실험결과, 혼합콘크리트 균열 철근보의 60일 양생 후의 부식저항성 순서는 OPC > 10%SF > 30% PFA > 60% GGBS로 나타남을 확인하였다. 또한, 무게감량법에 의한 부식량 측정결과도 OPC의 경우가 가장 높은 부식저항성을 가지면서 최소의 부식을 발생시키고 있음을 확인하였다. 실험결과로써 건전부 콘크리트보에서의 부식저항성이 균열부 콘크리트에서의 부식저항성보다 높게 나타나고 있음을 확인할 수 있었고, 또한, 이성분계 콘크리트보다 OPC 콘크리트가 부식 저항이 더욱 높음을 확인하였다.
In this study, corrosion resistance of steel in cracked-reinforced concrete was performed according to experimental method. Mixed design is OPC, 30% PFA, 60% GGBS and 10% SF, respectively. Moreover, corrosion resistance test was measured using ultra testing machine for 0.3mm crack induction. The cor...
In this study, corrosion resistance of steel in cracked-reinforced concrete was performed according to experimental method. Mixed design is OPC, 30% PFA, 60% GGBS and 10% SF, respectively. Moreover, corrosion resistance test was measured using ultra testing machine for 0.3mm crack induction. The corrosion resistance of blended concrete shows the results following OPC > 10%SF > 30% PFA > 60% GGBS after 60days curing. In case of mass loss test, embedded reinforcement in OPC concrete surveyed the minimum corrosion and appeared better corrosion resistance than blended concrete. As a result, corrosion resistance of sound concrete is higher than cracked concrete. Moreover, corrosion resistance of binary concrete is lower than OPC.
In this study, corrosion resistance of steel in cracked-reinforced concrete was performed according to experimental method. Mixed design is OPC, 30% PFA, 60% GGBS and 10% SF, respectively. Moreover, corrosion resistance test was measured using ultra testing machine for 0.3mm crack induction. The corrosion resistance of blended concrete shows the results following OPC > 10%SF > 30% PFA > 60% GGBS after 60days curing. In case of mass loss test, embedded reinforcement in OPC concrete surveyed the minimum corrosion and appeared better corrosion resistance than blended concrete. As a result, corrosion resistance of sound concrete is higher than cracked concrete. Moreover, corrosion resistance of binary concrete is lower than OPC.
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문제 정의
본 연구에서는 혼합 콘크리트로 만들어진 균열 철근콘크리트(Reinforced concrete: RC)보의 철근부식 저항성 평가에 대한 실험 연구를 수행하였다. 보통포틀랜드시멘트(OPC), 30% 플라이애쉬(PFA), 60% 고로슬래그미분말(GGBS), 10% 실리카퓸(SF)의 결합재 치환률을 적용하여 균열유무에 따른 콘크리트보에서의 부식저항성 평가를 수행하였다.
제안 방법
균열 유무를 변수로 둔 콘크리트 보시편의 부식거동 측정을 위해 그림 1과 같은 보 몰드를 제작하였다. 650*100*100mm의 직사각형 몰드에 직경 8mm의 원형 철근을 삽입하였으며, 균열 유도를 위해 만능 압축시험기로 균열유도 후, 볼팅을 통해 0.1～0.5mm범위의 균열을 유도하였다.균열의 측정에는 인장 최하측 단면에서의 균열폭을 미세 균열측정기를 통해 검측하였다.
보통포틀랜드시멘트(OPC), 30% 플라이애쉬(PFA), 60% 고로슬래그미분말(GGBS), 10% 실리카퓸(SF)의 결합재 치환률을 적용하여 균열유무에 따른 콘크리트보에서의 부식저항성 평가를 수행하였다. 균열 영향 평가를 위해 도입된 균열은 0.1～0.5mm의 균열폭 조건으로 만능시험기를 이용한 하중제어를 통해 도입하였으며, 재령 60일 동안의 콘크리트 내 철근에 대한 반전지 전위 측정시험, 갈바닉 전위 측정시험, 질량손실률 측정시험 등의 철근부식 비교 모니터링을 수행하여 그에 따른 부식저항성을 평가하였다.
본 연구에서는 혼합 콘크리트로 만들어진 균열 철근콘크리트(Reinforced concrete: RC)보의 철근부식 저항성 평가에 대한 실험 연구를 수행하였다. 보통포틀랜드시멘트(OPC), 30% 플라이애쉬(PFA), 60% 고로슬래그미분말(GGBS), 10% 실리카퓸(SF)의 결합재 치환률을 적용하여 균열유무에 따른 콘크리트보에서의 부식저항성 평가를 수행하였다. 균열 영향 평가를 위해 도입된 균열은 0.
본 연구에서는 균열유무를 변수로 둔 12개의 시편에 대해 Galvanic 및 Half-cell에 따른 부식전위를 측정하여 건전 콘크리트의 부식전위와의 비교를 수행하였다. 재령 60일까지의 수차례에 걸친 측정결과로서 균열유도 콘크리트와 건전콘크리트에서의 Galvanic 부식 전위값 및 Half-cell 전위측정값을 그림2～6에 나타내었다.
한편, 시편 타설 후 일주일의 양생과정을 거쳐, 7～60일의 재령에 따른 Half-cell, Galvanic corrosion 및 철근중량손실 측정을 수행하였으며, 지속적인 모니터링을 통해 혼합콘크리트에 따른 부식전위를 측정 및 비교하였다.
성능/효과
한편, 그림 3, 5 및 7의 경우에는 Galvanic 전위측정법에 의한 실험결과를 도시하였다. Galvanic 전위 값에서도 Half-cell 전위 측정값과 마찬가지로, 안정화 정점 곡선을 중심으로 유사한 거동을 보이고 있음을 확인하였으며, 안정화 시간이 결합재의 종류에 따라 다르게 나타나 그에 따른 전위 값의 분포가 다르게 나타나고 있음을 확인하였다.
① 염해환경을 모사한 NaCl 용액을 콘크리트 보 외부에서 침투시켜, 균열유무를 변수로 둔 철근 콘크리트 보의 부식저항성을 측정하였으며, 측정결과 균열이 있는 콘크리트에서의 부식저항성이 균열이 없는 콘크리트에서의 부식저항성보다 낮음을 확인하였다.
② 균열 유무에 따른 철근의 중량손실률 비교는 균열이 있는 콘크리트 보의 철근이 균열이 없는 콘크리트 보의 철근에 비해 중량손실이 크게 나타났으며, W/C 변수의 경우는 50% > 60% > 40%의 순으로 질량손실률의 크기가 나타났고, 결합재 종류별 비교에 있어서는 60GGBS > 30PFA > 10SF > OPC의 순으로 나타나는 것을 확인 하였다.
Half-Cell 측정의 경우, 포화황산동 전극사용에 따른 부식전위는 -350mV vs CSE 로 알려져 있다. 또한, 선행연구1-3)를 통해 OPC의 경우는 다른 결합재를 치환 적용하여 타설한 콘크리트에 비해 확산계수 값이 가장 크게 나타나 염소이온 침투저항성이 낮은 것으로 나타났는데, 본 실험 수행을 통해 실제 Mass-loss 측정에 의한 부식 발생률은 60GGBS > 30PFA > 10SF > OPC의 경우로 나타나 염소이온 침투와 부식생성속도간의 분명한 비교가 있음을 확인하였다.
실제 혼합콘크리트의 반전지 전위를 나타낸 실험결과로부터 안정화가 이루어진 60일에서의 부식 전위 비교는 60GGBS(crack) > 10SF(crack) > OPC(crack) > 10SF > 30PFA(crack) > OPC > 30PFA > 60GGBS의 순으로 나타나고 있음으로 보아 GGBS의 부식 저항성은 상당히 낮음을 직․간접적인 방법으로 분명히 확인할 수 있었다.
한편, 그림 8～9에는 보 시편 파괴 후 철근의 중량손실에 의한 손실량 및 비교 그래프를 나타내었다. 실험 결과로부터 균열유무를 변수로 둔 전 시편의 경우에 대해서 균열이 있는 경우가 균열이 없는 경우에 비해 철근의 중량손실이 큼을 확인하였으며, W/C 변수의 경우는 50% > 60% > 40%의 순으로 질량 손실률의 크기가 나타났고, 결합재 종류별 비교에 있어서는 60GGBS > 30PFA > 10SF > OPC 의 순으로 나타나는 것을 확인하였다.
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