초록 ▼

○ 건물 또는 토목구조물을 설치하는 과정에서 주로 사용되는 콘크리트의 주요성분인 포틀랜드시멘트의 조성은 산화칼슘, 실리카, 알루미나와 산화철 등이다. 콘크리트를 생성하는 과정에서 시멘트 성분은 수화에 의해 포졸란반응을 일으키지만, 주요 성분인 산화칼슘은 소석회로 변환되고, 대기 중의 탄산가스에 의해 불용성의 탄산칼슘을 형성한다.

○ 탄산칼슘의 용해도는 매우 낮지만, SOx와 NOx 등의 산성가스에는 쉽게 반응해서 황산염, 질산염을 형성하며, 이러한 염들은 용해도가 높기 때문에 물에 쉽게 용해한다.

○ 건물 또는 토목구조물을 설치하는 과정에서 주로 사용되는 콘크리트의 주요성분인 포틀랜드시멘트의 조성은 산화칼슘, 실리카, 알루미나와 산화철 등이다. 콘크리트를 생성하는 과정에서 시멘트 성분은 수화에 의해 포졸란반응을 일으키지만, 주요 성분인 산화칼슘은 소석회로 변환되고, 대기 중의 탄산가스에 의해 불용성의 탄산칼슘을 형성한다.

○ 탄산칼슘의 용해도는 매우 낮지만, SOx와 NOx 등의 산성가스에는 쉽게 반응해서 황산염, 질산염을 형성하며, 이러한 염들은 용해도가 높기 때문에 물에 쉽게 용해한다.

○ 이러한 결과로 콘크리트가 산성가스 농도가 높은 환경에 노출되면 쉽게 침식을 받기 때문에, 산성가스를 배출하는 주요 발생원인 자동차 전용터널이 쉽게 침식될 수 있다. 지난 2012년 12월에 일본 Tokyo 인근의 자동차터널이 붕괴해서 9명의 사상자를 일으켰는데, 이 터널이 준공된 해는 37년 전에 불과했다.

○ 국내에서 주요 구조물인 터널과 교량의 유지관리 상태는 선진국에 비해 턱없이 낮은 유지관리비 때문에 철저하게 관리되지 못하고 있다.

- 2011년도 말기를 기준으로 28,152개의 교량 중에서 절반 이상이 20년 이하의 교량이지만, 장기간 사용하기 위해서는 보다 철저한 유지관리가 요망된다.

- 2012년 3월 기준으로 길이 500m 이상의 2,448개 터널 중에서, 50년 이상의 터널이 28개이고 이중에서 C등급 이하가 23개이며, 30년 이상의 터널은 105개이나 이중에서 C등급 이하가 54개이다. C등급은 지속적인 보수관리가 필요한 터널이다.

○ 본고에서는 사용기간이 오래되었거나, 사용기간 중에 문제가 발생한 콘크리트 부분을 보수 또는 강화하기 위해 직물보강 콘크리트와 경화용 시멘트 기반의 복합재료를 소개하고 있다. 두 성분은 기계적인 특성을 개선하기 위해 섬유 또는 고분자물질 조각을 사용한다.