방청제를 사용한 콘크리트 중의 철근부식 억제 효과에 대한 연구

[카리]

콘크리트 중에 포함되어 있거나 외부에서 침투하는 염화물에 의해 콘크리트 내의 보강철근을 덮고 있는 부동태피막이라는 보호막을 파괴함으로써 철근을 부식시킴으로써 구조물 자체의 성능을 떨어뜨린다. 그러나, 양질의 골재의 부족과 해양환경에서의 콘크리트 구조물의 증대로 인해 이러한 염해에 대한 대책은 시급한 실정이다. 그 대책으로 에폭시도장 철근의사용, 외부전원법, 콘크리트의 표면도장등이 있으나 도장 및 코팅 철근의 경우 심각한 국부식(孔蝕)의 우려가 있고 외부전원법은 고가이며 사용상, 시공상의 부주의가 우려되며 콘크리트 표면도장은 염해에 의한 부식에는 뚜렸한 방식효과 없는 것으로 알려졌다.
방식대책으로 방청제의 사용은 다른 방식법에 비해 시공상의 편리함과 우수한 방식성으로 인해 선호되는 철근부식 대책이다. 그러나 방청제의 사용에 대한 규준이나 규정상에 있어 그 사용량이나 효과 등에 대한 보고는 미비한 실정이다. 또한, 방청제의 방식능력에 대한 정량적인 기준이 마련되어 있지 않아 성능에 대한 뚜렸한 정보없이 현장에서 사용되고 있는 실정이다.
본 연구에서는 방청제를 사용한 콘크리트의 기초물성, 염소이온의 침투, 확산의 특성 및 철근의 부식억제 능력에 대한 검토를 통하여 방청제 사용에 있어 그 정량적인 기준을 제시하고자 하였다.
연구결과, 방청제를 사용한 콘크리트는 방청제를 사용하지 않은 콘크리트보다 높은 압축강도를 가졌으며 응결시간에 있어서는 방청제의 사용량이 많음에 따라 크게 단축됨을 알 수 있었다.
또한, 이온의 침투 및 확산 특성에 있어서는 방청제를 사용할 경우 기준 콘크리트에 비해 치밀함을 알 수 있었고 이는 압축강도의 특성과도 일치하였다. 철근부식 시험에 있어서는 방청제의 주성분인 아질산칼슘은 염화물 환경에서 철근의 자연전위를 높임으로써 부식방지 능력이 있음을 보여 주었다. 적정사용량에 있어서는 부식방지를 위해 염화물량이 증가함에 따라 방청제의 사용량이 증가함을 확인할 수 있었고, 매크로셀에 의한 부식의 경우, 방청제의 사용유무보다는 물-시멘트비와 같은 콘크리트의 치밀성에 더 많은 영향을 받음을 알 수 있었다.

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