표제지
목차
제1장 서론 12
1.1. 연구목적 12
1.2. 연구동향 15
1.3. 연구범위 17
제2장 염해에 노출된 철근 콘크리트 구조의 부식 특성 및 문헌 고찰 20
2.1. 철근 콘크리트 구조물의 염해 20
2.1.1. 염화물 이온의 유입 경로 20
2.1.2. 염해에 의한 철근 콘크리트 구조물 내 철근의 부식 메커니즘 22
2.1.3. 국내 염해 내구성능 평가 기준(KDS 14 20 40, 2021) 25
2.2. 철근 콘크리트 구조물의 비파괴 부식 모니터링 기법 30
2.2.1. 반 전위 측정법 30
2.2.2. 표면 전위법 32
2.2.3. 콘크리트 전기 저항도 측정 33
2.2.4. 전기화학 임피던스 분광법 35
2.2.5. 분극 저항법 38
2.2.6. 선형분극 저항법 40
2.2.7. 정전류 펄스 인가법 42
제3장 철근 콘크리트 구조 상부 존치 염수 건/습 반복 조건을 고려한 철근 부식 전위 평가 45
3.1. 실험개요 45
3.2. 통과 전하량 시험 방법 47
3.3. 염화물 함유량 평가 방법 49
3.4. HCP와 영향인자들 간의 상관성 분석 및 회귀분석 51
3.4.1. HCP와 영향인자들 간의 상관성 분석 방법 51
3.4.2. HCP와 영향인자들 간의 다중회귀분석 방법 52
3.5. 상부염수 존치에 따른 건/습 반복조건을 고려한 철근 콘크리트 시편의 부식 모니터링 시험 계획 55
3.5.1. 영향인자를 고려한 철근 콘크리트 시편 제작 55
3.5.2. 콘크리트 사용재료 및 배합 58
3.5.3. 염수의 건/습 반복을 통한 철근 콘크리트 구조 내 철근 부식 촉진 및 전위 측정 방법 60
제4장 부식 영향 인자 및 통과 전하량과 HCP간의 상관성 분석 64
4.1. 모니터링 기간에 따른 열화 요인의 평가 64
4.1.1. 부식 모니터링을 위한 시편에 적용된 콘크리트의 압축강도 평과 결과 64
4.1.2. 부식 모니터링을 위한 시편에 적용된 콘크리트의 통과 전하량 평가 결과 67
4.1.3. 철근 콘크리트 시편 부식 유도부 철근의 부식 상태 평가 결과 70
4.1.4. 부식 영향인자와 HCP의 상관성 분석 및 회귀분석 결과 75
4.2. 영향인자들과 HCP간의 상관성 분석 및 통과 전하량 분석 82
4.2.1. 건/습 반복을 통한 철근 콘크리트 시편의 HCP 거동 분석 결과 82
4.2.2. HCP와 통과 전하량간의 상관성 분석 84
4.2.3. HCP와 부식 영향 인자의 영향성 분석 및 회귀분석 87
제5장 결론 100
참고문헌 102
요약문 110
Abstract 111
표 2.1. 국내 해안 환경에 따른 표면 염화물 이온 농도 제안값 26
표 2.2. 전극의 종류 및 변환계수 31
표 2.3. CSE 사용 시 철근의 자연전위 부식 확률 31
표 2.4. 전기 저항값에 따른 부식 위험률 35
표 2.5. 분극 저항법에 의한 철근 부식률 39
표 2.6. 부식 속도, 부식 전류밀도 및 분극 저항 사이의 상관관계 41
표 3.1. 통과 전하량에 근거한 염화물 이온 침투성의 평가 기준 48
표 3.2. 연구에서 사용된 콘크리트 배합표 58
표 3.3. 연구에서 사용된 시멘트의 물리-화학적 특성 58
표 4.1. 각 목표 재령일에서의 압축강도 측정 결과 66
표 4.2. 각 목표 재령일에서의 통과 전하량 및 등급 평가 결과 68
표 4.3. HCP에 대한 변수의 상관분석 76
표 4.4. HCP 다중 회귀분석에 사용된 데이터 77
표 4.5. 회귀분석으로 얻어진 계수 98
표 4.6. 분산분석 결과 98
그림 1.1. 본 연구 전반적인 연구 흐름도 19
그림 2.1. 해양 환경에 노출된 RC 구조물의 염화물 이온 침투 경로 20
그림 2.2. 해안에서부터의 거리 및 구조물의 높이에 따른 콘크리트 표면 염화물 이온 농도의 변화 22
그림 2.3. 철근의 부식 반응 메커니즘 23
그림 2.4. 염화물 이온에 의한 콘크리트 중의 철근 부식 메커니즘 25
그림 2.5. 반 전위 측정 모식도 31
그림 2.6. 표면 전위법 모식도 33
그림 2.7. 콘크리트 저항도 측정 회로도 34
그림 2.8. 철근 콘크리트 부식의 전기화학 구조 모델 37
그림 2.9. 전기화학 등가회로 37
그림 2.10. 전극방식의 분극 저항법 측정 모식도 39
그림 2.11. 랜드 회로 44
그림 2.12. 전기화학 등가회로 44
그림 3.1. 본 연구의 흐름도 46
그림 3.2. 통과 전하량 시험 조건 및 모식도 48
그림 3.3. 콘크리트 분말 및 수용액 제조 전경 50
그림 3.4. RC시편의 몰드 및 모식도 56
그림 3.5. 전선 매립을 위한 천공된 철근 전경 57
그림 3.6. 콘크리트 배합 및 타설 전경 59
그림 3.7. 부식 모니터링 기간 중 HCP 측정 주기 61
그림 3.8. HCP 측정 모식도 62
그림 3.9. 본 연구에서 사용한 반 전위 측정 장치 및 HCP 측정 전경 63
그림 4.1. 압축강도 평가 전경 65
그림 4.2. 각 배합의 재령별 압축강도 측정결과 66
그림 4.3. 디스크 시편 제작 및 시편 모식도 67
그림 4.4. 통과 전하량 실험 전경 68
그림 4.5. 각 배합에 따른 재령별 통과 전하량 측정결과 69
그림 4.6. 본 연구에서 사용한 현미경(DEM-MUT) 70
그림 4.7. 시트르산 수용액을 활용한 철근의 부식 제거 전경 71
그림 4.8. 공식 형태의 부식 발생 사진 72
그림 4.9. 건/습 상태에서 피복 깊이와 염화물 농도에 따른 HCP 변화(건조시 상승, 습윤시 하강) 83
그림 4.10. 통과 전하량과 HCP의 시간별 데이터 85
그림 4.11. 습윤 상태에서 피복 깊이와 염화물 농도에 따른 HCP 변화 88
그림 4.12. HCP 누적 감소값 90
그림 4.13. 습윤 상태에서 물-시멘트 비와 염화물 농도에 따른 HCP 변화 93
그림 4.14. 피복 깊이에 따른 염화물 함유량 및 HCP 96
그림 4.15. HCP를 출력값으로 수행한 다중 회귀분석 결과 99