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콘크리트 내구성 성능저하 작용의 발생 메커니즘과 결과
콘크리트는 기본적으로 매우 내구성이 높은 건설재료이지만, 유해한 환경에 노출되면 다양한 물리적 화학적 변화 과정을 거치면서 성능이 저하됩니다. 콘크리트 구조물에 영향을 미치는 성능저하 작용과 그 결과에 대해 아래와 같이 정리하여 말씀드리오니 참고하시기 바랍니다.
콘크리트 성능저하 요인
- 염해(chloried attack)
- 탄산화(carbonation)
- 동결융해(freezing-thawing)
- 황산염해(sulfate attack)
- 알칼리-골재반응(alkali-aggregate reaction)
콘크리트 성능저하 매커니즘과 결과
| 작용 | 발생매커니즘 | 성능저하 |
| 염해 (chloried attack) |
내부 또는 외부 염화물에 의해 철근 부동태피막이 깨지면서 철근 부식을 유발 |
- 철근 단면적 감소, 내력감소 - 연성 감소 - 피복 콘크리트 균열, 탈락 |
| 탄산화 (carbonation) |
공기중의 이산화탄소가 콘크리트 내부로 침투하여 수산화칼슘과 같은 시멘트 수화물과 결합, 탄산칼슘과 물이 생성되면서 콘크리트의 pH가 감소 |
|
| 동결융해 (freezing-thawing) |
콘크리트 내부의 수분이 동결과 융해 작용을 반복적으로 받으면서 표층부부터 성능저하가 발생 | - 콘크리트 표면 균열 발생 - 표층부 박리(특히 제설염이 사용되는 부위에서 표층부 박리가 심하게 나타남 - 골재 탈락(pop-out) |
| 황산염해 (sulfate attack) |
황산염이 시멘트 경화체의 수화생성물과 반응하여 팽창성 물질을 생성 |
- 반응생성물이 팽창을 유발하여 콘크리트의 균열과 박리 발생 - CH와 CSH 등 수화생성물이 감소하여 강도 저하 |
| 알칼리-골재반응 (alkali-aggregate reaction) |
콘크리트 내부의 공극수에 용해되어 있는 알칼리 금속이온이 골재 중의 알칼리 반응성 광물과 반응하여 알칼리-실리카겔과 같은 팽창성 물질을 생성 | - 내부 팽창압에 의해 콘크리트 균열, 탈락 발생 |
위와 같은 매커니즘으로 인해 콘크리트 구조물의 내구성이 저하되고 있습니다. 이에 콘크리트 구조물의 내구성을 확보하기 위해 노출환경에 따라 등급을 부여하여 각기 다른 성능기준을 갖도록 국토부에서 가이드라인을 발표하였습니다.
노출환경을 일반, 탄산화 환경, 염해 환경, 동결융 해 환경, 황산염해 등 5개의 범주로 구분하고, 각 범주별로 노출 수준에 따라 등급을 부여하도록 규정한 다음 등급에 따른 요구사항을 규정하고 있습니다.
콘크리트 노출환경에 따른 조건과 등급
가이드라인에서는 위와 같은 노출환경에 따라 등급을 설정하고, 이에 적합한 내구성을 확보하기 위해 재료 및 배합요구사항과 콘크리트 최소강도, 최소 피복두께를 제시하고 있습니다.
콘크리트 구조물 내구성 설계 및 시공기준 적용 가이드라인 - 최종.pdf
1.28MB
위 내용 참고하시어 콘크리트 내구성 저하 요인과 메커니즘, 결과에 대해 이해하시고 내구성 확보를 위한 설계요건에 대해 국토부 "콘크리트 구조물 내구성 설계 및 시공기준 가이드라인"을 참고하시기 바랍니다. 아래 링크 또는 카테고리를 통해 관련 자료 참고 바랍니다.
- 건설현장 콘크리트 보온, 양생용 연료 종류 및 특징, 유의사항 등
- 콘크리트 단위수량 품질검사 기준 변경사항 안내(22년 12월)
- 동절기 한중콘크리트 품질관리 기준(KCS 14 20 40 : 2022)
- 콘크리트 화재에 의한 열화현상 및 보수, 보강 방법
- 콘크리트 중성화의 개요(정의, 발생원인, 양상) 및 중성화 시험방법과 방지 대책
- 아파트 지하 주차장 균열 원인 및 대책 (무근 콘크리트의 슬래브 컬링 현상)
↓ 관련업무 자료 링크 ↓
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