※콘크리트(Ca(OH)2)와 탄산가스(CO2)가 접촉하면 ⇒탄산칼슘(CaCO3)과 물(H2O)로 |
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분해됩니다.⇒ 탄산칼슘(CaCO3)에 물(H2O)과 탄산가스(CO2)가 접촉하면⇒물에 녹기 |
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쉬운 탄산수소칼슘(Ca(HCO3)2)으로 변형되어 물에 녹아 분해됩니다.(백화현상등) |
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철근콘크리트 건물에서 철근은 빗물이 유입되어 부식하고 콘크리트는 탄산가스(CO2)에 |
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노출되면 부식이 촉진됩니다. 시멘트(CaO)와 물(H2O)이 혼합,수화반응으로 생성(고체화)된 |
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철근콘크리트의 콘크리트{Ca(OH)2 ;수산화칼슘}는 PH12~13으로 강알칼리성을 가지고 |
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있으나 공기중에 많이 존재하는 산성인 이산화탄소(CO2)와 접촉하여 PH7에 근접한 탄산 |
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칼슘{CaC03}과 물(H2O)로 변화하는 콘크리트 중성화(노후화) 현상이 발생합니다.
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<콘크리트의 중성화> |
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CaO + H2O → Ca(OH)2 |
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Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O |
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CaCO3 +H2O+CO2 ↔ {Ca(HCO3)2} ⇔ Ca2+ + 2HCO3- |
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불용성 가용성 |
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이러한 반응으로 차량매연등 공기 오염도가 높은 지역의 콘크리트는 부식속도가 빠르며 |
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구조체 표면 균열이 발생할 경우 내부까지 깊숙히 탄산가스가 접촉하므로 구조체 전체가 |
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부식하고 도색된 수성페인트가 벗겨지는등 부식이 가속됩니다. |
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부식정도가 심한 콘크리트는 기온변화에 따른 열팽창계수가 높아져 같은 환경에 있는 |
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건물에서도 균열의 발생량이 많으며 균열 폭이 크게 나타나고 수분을 많이 흡수합니다. |
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2.자연현상에 의하여 필연적으로 발생하는 철근+콘크리트재료의 균열 |
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1)기온변화에 따른 콘크리트의 열팽창 계수에 따른 균열발생 |
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일반적으로 콘크리트의 열팽창계수는 재료의 배합,시공시의 기후조건등에 따라서 조금씩 |
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다르게 나타나지만 보통의 온도 범위 내에서는 기온 1℃ 변화에 대하여 수축 팽창하는 |
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계수가 7~13*10-6 정도이고 일반적으로 설계시에는 10*10-6의 값을 적용합니다. |
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실제 적용례로는 건물의 길이가 50m인 경우 표면의 온도 차이가 45℃ 이면 균열 폭의 |
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변화는 약25mm 정도 거동합니다. |
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3.부식철근 방청처리와 균열보수재료
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1)부식철근 방청처리 |
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1-2)항에서 보는 바와 같이 콘크리트의 중성화 과정에서 Ca(OH)2(수산화칼슘;강알칼리성) |
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용액이 방출됩니다. 방청처리를 하지 않으면 부식속도가 가속화 하고 알키드계의 광명단 등의 |
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방청재는 알칼리에 대한 내성이 취약하여 방청효과를 상실합니다. 방청처리재로 사용할 수 있는 |
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재료는 알칼리 및 해사(海沙)에서 분출하는 염수에 대한 내성이 우수한 재질을 사용할 필요가 |
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있습니다. |
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참고로 말씀드리자면 수퍼크랙실에서는 철근방청재로 SC-1000s를 생산공급합니다.
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2)균열보수재 |
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콘크리트의 균열발생은 철근 부식 팽창에 의한 균열과 기온변화에 따라 자연발생하는 |
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균열로 구분할 수 있는데 균열보수시 중점적으로 고려할 사항은 기온변화에 따른 자연환경에 |
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의한 균열의 변화에 대한 문제입니다. 여름과 겨울의 기온편차가 45~50℃인 우리나라에서 |
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동절기 최저 체감기온이 영하10~15℃까지로 가정할때, 균열보수에 사용하는 재료는 영하20℃ |
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이하의 저온에서 신장율을 가진 품질의 균열보수재가(SC-1500) 필요합니다. |
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현재까지 대부분의 균열보수재는 영하 5~10℃까지 기온이 내려가면 신장율울 상실하고 |
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딱딱해집니다. 균열보수후 균열보수재에 재균열이 발생하는 시점은 건물의 균열폭이 최대로 |
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확대되는 시점인 동절기입니다. |
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