초록 ▼

1차년도에는 철근 부식진단 시스템 개발을 위한 기초연구 단계로 철근 부식 진단 시스템의 개념을 정립하고 개발된 부식센서를 이용하여 신축 철근 콘크리트 구조물의 열화원인 침투깊이를 모니터링하는 시스템을 구축한다. 본 과제의 연구 기간은 2001. 8. 30~2003. 8. 29 까지의 약 2개년이며 연차별 연구내용 및 범위는 다음과 같다.
<1차년도>
○ 철근 콘크리트 구조물 철근 부식진단 기술 정립
○ 신축 구조물 내재염분 반응 부식센서 응답실험
○ 신축 구조물 비래염분 반응 부식센서 응답실험
○ 부식센서

1차년도에는 철근 부식진단 시스템 개발을 위한 기초연구 단계로 철근 부식 진단 시스템의 개념을 정립하고 개발된 부식센서를 이용하여 신축 철근 콘크리트 구조물의 열화원인 침투깊이를 모니터링하는 시스템을 구축한다. 본 과제의 연구 기간은 2001. 8. 30~2003. 8. 29 까지의 약 2개년이며 연차별 연구내용 및 범위는 다음과 같다.
<1차년도>
○ 철근 콘크리트 구조물 철근 부식진단 기술 정립
○ 신축 구조물 내재염분 반응 부식센서 응답실험
○ 신축 구조물 비래염분 반응 부식센서 응답실험
○ 부식센서 매립 고정장치 개발 및 1차 Mock-up 실험
○ 철근 부식 열화원인 침투깊이 측정용 부식센서 개발
<2차년도>
○ 기존 구조물 부식센서 응답실험
○ 철근 부식 속도 측정용 부식 속도 센서 응답실험
○ 부식센서에 의한 도포형 방청제 보수효과 검증실험
○ 부식센서 및 부식속도 센서 매립 실구조물 2차 Mock-up 실험
○ 철근 부식 속도 측정용 부식 속도 센서 개발

Abstract ▼

Being an economical structure with high seismic resistance, fire resistance, and durability, reinforced concrete (RC) construction is widely applied to building structures, such as houses, hospitals, and power plants, as well as civil structures, such as dams, bridges, airports, and nuclear faciliti

Being an economical structure with high seismic resistance, fire resistance, and durability, reinforced concrete (RC) construction is widely applied to building structures, such as houses, hospitals, and power plants, as well as civil structures, such as dams, bridges, airports, and nuclear facilities. Deterioration of reinforced concrete structures greatly depends on environmental conditions, such as carbonation and chloride attack, and materializes as reinforcement corrosion. For this reason, methods to prevent or repair reinforcement corrosion are widely practiced at construction sites. However, repair of a reinforced concrete structure with corroded reinforcement requires tremendous cost, yet the original performance is hardly restorable. If permeation of $CO_2$ and chloride ions, which are major causes of reinforcement corrosion, in cover concrete can be monitored on a real-time basis, then degradation of the durability of important structures can be prevented before corrosion onset.
With this as a background, the authors developed corrosion sensors to monitor chloride permeation, a major cause of steel corrosion of reinforced concrete structures. These were embedded in concrete to evaluate their responses to chlorides in fundamental experiments, thereby investigating their practical feasibility.

목차 Contents

• 표지...1
• 제 출 문...3
• 요 약 문...5
• SUMMARY...13
• 목 차...16
• 제 1 장 서 론...31
• 1.1 연구개발의 필요성...31
• 1.2 국내 및 국외의 관련기술 연구동향...35
• 1.2.1 국내 기술동향...35
• 1.2.2 국외 기술동향...37
• 1.3 연구개발 목표 및 내용...38
• 1.3.1 연구개발 최종목표 ...38
• 1.3.2 1차년도 연구개발 목표 및 내용 ...38
• 1.3.3 2차년도 연구개발 목표 및 내용 ...40
• 제 2 장 철근부식 진단 및 모니터링에 관한기존 문헌조사 연구 ...42
• 2.1 개요 ...42
• 2.2 철근콘크리트 구조물에서의 철근 부식 메커니즘...43
• 2.3 염해에 의한 철근콘크리트 구조물의 철근부식...46
• 2.3.1 철근콘크리트 구조물의 염해에 의한 철근부식 및 보수현황...46
• 2.3.2 염해에 대한 철근콘크리트 구조물의 모니터링 시기...47
• 2.3.3 콘크리트내 염분 함유량과 철근부식과의 관계...50
• 2.3.4 철근부식 모니터링이 필요한 철근콘크리트 구조물 ...53
• 2.4 철근부식 모니터링에 관한 기존 기법 ...56
• 2.4.1 철근부식의 정성적인 측정방법...58
• 2.4.2 철근부식의 정량적인 측정방법 ...63
• 2.4.3 철근부식의 위험성 모니터링 방법 ...70
• 2.5 결 론 ...76
• 참고문헌...77
• 제 3 장 부식센서의 개발 연구...80
• 3.1 박막형 부식센서...80
• 3.1.1 박막형성 방법 - 스퍼터링에 의한 증착 ...80
• 3.1.2. 증착실험...83
• 3.1.3 Fe layer 증착 ...85
• 3.1.4 부식센서의 부착력 개선을 위한 연구...92
• 3.1.5 박막센서의 성능 개선 ...101
• 3.2 부식센서 활용 시험 ...114
• 3.2.1 염해 모사시험...114
• 3.2.2 탄산화(Carbonation) 모사시험 ...124
• 3.3 결론 ...136
• 제 4장 시멘트 모르타르내에서의 부식센서의 응답실험...138
• 4.1 개요 ...138
• 4.2 모니터링용 부식센서의 개요...138
• 4.2.1 부식센서의 형상 및 원리 ...138
• 4.2.2 부식센서의 활용분야 ...139
• 4.3 부식센서의 성능평가 실험 ...140
• 4.3.1 NaCl 수용액에서의 부식센서 응답실험...140
• 4.3.2 염분혼입 모르타르에서의 부식센서의 응답실험 ...141
• 4.3.3 모르타르내로의 염분침투에 의한 부식센서의 응답실험 ...142
• 4.4 실험결과 및 고찰...143
• 4.4.1 NaCl 수용액에서의 부식센서 응답실험...143
• 4.4.2 염분혼입 모르타르의 부식센서 응답 ...144
• 4.4.3 염분침투에 의한 부식센서의 응답 ...146
• 4.5 결 론 ...148
• 제 5 장 부식센서의 안정성 및 콘크리트내에서의 응답 실험 ...151
• 5.1 개요 ...151
• 5.2 염분이 함유된 콘크리트내에서의 부식센서 응답실험...151
• 5.2.1 연구 목적...151
• 5.2.2 실험 개요 ...151
• 5.2.3 실험결과 및 고찰 ...152
• 5.3 콘크리트 온도 및 습도변화에 따른 부식센서의 저항변화 실험 ...154
• 5.3.1 연구 목적 ...154
• 5.3.2 실험 개요...154
• 5.4 비래염분에 의한 콘크리트내 부식센서의 응답실험...161
• 5.4.1 연구 목적...161
• 5.4.2 실험 개요...161
• 5.5 결 론...168
• 제 6 장 부식열화 인자 침투에 의한 콘크리트내에서 부식센서 응답실험...172
• 6.1 개요...172
• 6.2 실험인자 및 수준...172
• 6.2.1 사용재료...172
• 6.2.2 실험체 제조방법...174
• 6.3 실험방법 및 측정항목 ...179
• 6.3.1 실험체 실험방법...179
• 6.3.2 염화물 측정...180
• 6.3.3 가용성 염화물 측정방법 ...181
• 6.4 실험결과 및 분석고찰 ...183
• 6.4.1 부식센서 저항 변화 측정결과 ...183
• 6.4.2 부식센서 위치별 염화물 농도(%) 분석 결과...186
• 6.4.3 부식센서를 이용한 염화물 농도(%)에 대한 분석 ...189
• 6.5 결론 ...191
• 제 7 장 부식센서를 이용한 아초산리튬 방청제의 철근 방청효과 평가...192
• 7.1 개요 ...192
• 7.2 연구 방법 및 범위...193
• 7.3 실험...193
• 7.3.1 실험인자 및 수준...193
• 7.3.2 사용재료...195
• 7.3.3 실험체 크기 및 형상...198
• 7.3.4 실험방법 및 측정항목 ...198
• 7.3.5 철근의 부식면적 측정방법 ...201
• 7.4 실험결과 분석 및 고찰...202
• 7.4.1 철근의 부식상황...202
• 7.4.2 염분함유량과 철근 부식면적율과의 관계...205
• 7.4.3 아절산 리튬 방청제의 철근 방청효과...206
• 7.4.4 부식센서의 저항 변화 ...208
• 7.4.5 부식센서의 저항값과 철근부식 면적율...210
• 7.4.6 부식센서의 R/Ro값과 철근부식 면적율 과의 관계...212
• 7.5 결론 ...214
• 제 8 장 철근콘크리트 벽체 구조물에서의 부식센서 장기 응답 Mock-up 실험...216
• 8.1 개요 ...216
• 8.2 부식센서 고정장치...216
• 8.3 실대 철근콘크리트 벽체에서의 부식센서 응답 Moke-up 실험...219
• 8.3.1 실험개요 ...219
• 8.3.2 시험체 제작 방법 및 부식센서 저항 측정방법...219
• 8.4 실험결과...221
• 8.5 결론 ...223
• 제 9 장 결론...225