남해안 해상 콘크리트 교량의 표면염화물이온농도 및 내구성 평가

정대진,최익창,Jung, Dae-Jin,Choi, Ik-Chang 해양환경안전학회 2014 海洋環境安全學會誌 Vol.20 No.6

본 연구에서는 남해안에 건설된 사용기간이 5~34년의 해상 콘크리트 교량의 염화물이온농도에 대한 실측데이터로부터 표면염화물이온농도를 추정하고, 기존에 제시된 시방서와 타 연구결과에서 제시한 값들의 타당성을 평가하였다. 그리고 해상 콘크리트 교량의 염해방지도장의 유무, 염화물이온농도, 탄산화 깊이 및 콘크리트 압축강도의 상관관계를 도출하여 상호 작용을 평가하였다. 연구결과에 의하면, 표면염화물이온농도는 간만대에서 KCI 2009, 물보라지역과 해상대기중에서 Cheong et al.(2005)의 제안한 값이 타당한 것으로 판단된다. 또한, 해상 콘크리트 교량의 염해방지도장은 염화물이온의 침투, 탄산화 깊이 및 압축강도 저하 대한 방지효과가 있음을 알 수 있었다. 콘크리트의 압축 강도는 탄산화 깊이와 염화물이온농도의 증가에 따라 감소하였다. In this study, chloride content of marine concrete bridge at the south coast in 5~34years was calculated based on the measured data and the validity of the proposed value was evaluated. Also, correlation of existence of salt injury prevention coating, chloride content, carbonation depth and the compressive strength of marine concrete bridges were derived and relationship of the four was evaluated. According to the research results, surface chloride content value in the tidal zone proposed form KCI 2009 and value in the splash zone and atmospheric zone proposed form Cheong et al.(2005) was the most valid. Also, salt injury prevention coating of marine concrete bridges had the outstanding effect of preventing chloride content penetration, carbonation depth and reduction in the compressive strength. Compressive strength of concrete was reduced by the increase of carbonation depth and chloride content.

서울시내 위치한 콘크리트 고가차도의 내구성능 조사 및 평가

이창수,윤인석,Lee. Chang-Soo,Yoon. In-Seok 한국방재학회 2002 한국방재학회논문집 Vol.2 No.1

본 연구는 서울시내 위치한 39개 콘크리트 고가차도의 중성화 깊이, 가용성 염화물량 및 철근의 자연전위 등을 측정하여 열화의 원인을 분석하기 위한 기초자료를 얻고자 하였다. 전체 조사대상 구조물 가운데 철근위치까지 중성화 깊이가 진행된 구조물은 약 25%에 해당되었으며 중성화 속도는 물-시멘트비 60%, R=1의 조건인 kishitani의 제안식 3.727 <TEX>$\sqrt{t}$</TEX> 보다 5%가 빠른 3.92 <TEX>$\sqrt{t}$</TEX>로 나타났다. 콘크리트의 염화물량의 조사결과에서는 전체 측정부위의 24%가 임계염화물량을 초과하였으며 철근의 자연전위는 -350mV(vs. CSE)이하로 측정된 것이 약 31%에 해당되는 구조물로서 과다한 염화물량이 철근부식의 주요 원인이 되는 것으로 조사되었다. 자연전위 -350mV 이하인 구조물에 한한 철근부식의 주요요인을 추정한 결과, 약 60%에 해당하는 부위가 치대 허용염화물량을 초과하였기 때문으로 분석된다. The objectives of this paper were to obtain the fundamental data to analyze the causes of deterioration of 39 freeway concrete viaducts in Seoul metropolitan area. To investigate the degree of concrete deterioration, carbonation depth, soluble chloride concentration in hardened concrete and half-cell potentials of reinforcement were measured. The number of structures which carbonation depth penetrates to reinforcement was 25% of total. The model of carbonation .ate was induced to 3.92 <TEX>$\sqrt{t}$</TEX>, which was 5% faster than 3.727 <TEX>$\sqrt{t}$</TEX> assumed 60% water-cement ratio, R=1 in that of kishitani. After measuring chloride concentration in concrete, it was concluded that about 24% of all readings on samples from concrete exceed the critical content to minimize the risk of chloride-induced corrosion. About 31% of the freeway viaducts structures had a value lower than -350mV(vs. CSE), so it could conclude that the excessive chloride concentration was the major cause of reinforcement corrosion. Among the structures which measured half-cell potentials less than -350mV, about 50% exceeds the maximum acceptable limit of chloride concentration.

Investigation and Evaluation on Performance of Durability for Freeway Concrete Viaducts in Seoul Metropolitan Area

이창수,윤인석,Lee, Chang-Soo,Yoon, In-Seok Korean Society of Hazard Mitigation 2002 한국방재학회지 Vol.2 No.1

본 연구는 서울시내 위치한 39개 콘크리트 고가차도의 중성화 깊이, 가용성 염화물량 및 철근의 자연전위 등을 측정하여 열화의 원인을 분석하기 위한 기초자료를 얻고자 하였다. 전체 조사대상 구조물 가운데 철근위치까지 중성화 깊이가 진행된 구조물은 약 25%에 해당되었으며 중성화 속도는 물-시멘트비 60%, R=1의 조건인 kishitani의 제안식 3.727 $\sqrt{t}$ 보다 5%가 빠른 3.92 $\sqrt{t}$로 나타났다. 콘크리트의 염화물량의 조사결과에서는 전체 측정부위의 24%가 임계염화물량을 초과하였으며 철근의 자연전위는 -350mV(vs. CSE)이하로 측정된 것이 약 31%에 해당되는 구조물로서 과다한 염화물량이 철근부식의 주요 원인이 되는 것으로 조사되었다. 자연전위 -350mV 이하인 구조물에 한한 철근부식의 주요요인을 추정한 결과, 약 60%에 해당하는 부위가 치대 허용염화물량을 초과하였기 때문으로 분석된다. The objectives of this paper were to obtain the fundamental data to analyze the causes of deterioration of 39 freeway concrete viaducts in Seoul metropolitan area. To investigate the degree of concrete deterioration, carbonation depth, soluble chloride concentration in hardened concrete and half-cell potentials of reinforcement were measured. The number of structures which carbonation depth penetrates to reinforcement was 25% of total. The model of carbonation .ate was induced to 3.92 $\sqrt{t}$, which was 5% faster than 3.727 $\sqrt{t}$ assumed 60% water-cement ratio, R=1 in that of kishitani. After measuring chloride concentration in concrete, it was concluded that about 24% of all readings on samples from concrete exceed the critical content to minimize the risk of chloride-induced corrosion. About 31% of the freeway viaducts structures had a value lower than -350mV(vs. CSE), so it could conclude that the excessive chloride concentration was the major cause of reinforcement corrosion. Among the structures which measured half-cell potentials less than -350mV, about 50% exceeds the maximum acceptable limit of chloride concentration.

주기적 염해 시험에 따른 소켓 타입 전극을 활용한 철근 콘크리트의 OCP 특성

이상석 ( Sang-seok Lee ),권성준 ( Seung-jun Kwon ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.25 No.4

콘크리트 구조물의 내부의 매립된 철근은 부동태 피막으로 인해 부식으로부터 보호된다고 알려져 있다. 구조물의 경제적인 내구수명 산정을 위해 부식 발생 시기를 지연시키거나 초기 부식 시점을 평가하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 3 가지 수준의 피복두께(60 mm, 45 mm, 30 mm), 물-시멘트 비(40.0%, 50.0%, 60.0%), 염화물 농도(0.0%, 3.5%, 7.0%)를 고려한 콘크리트 시편을 대상으로 부식 모니터링을 수행하였는데, 한천(Agar) 기반 소켓 형식 센서를 활용하여 OCP를 측정하였다. OCP 측정 시 습윤 조건에서는 전위가 감소하고 건조 조건에서는 감소된 전위가 일부 회복하는 거동을 확인하였다. 모든 물-시멘트 비에서 피복두께가 30 mm의 경우 가장 낮은 OCP값이 측정되었으며, 피복두께가 30 mm에서 45 mm로 증가할 때 빠르게 OCP가 회복하였다. 이는 피복두께가 염화물 이온의 침투에 효과적인 방어기구로 작용하기 때문이다. 염화물 농도가 증가함에 따라 물-시멘트 비의 영향보다 피복두께에 대한 영향이 더 지배적인 경향을 보이는 것으로 도출되었다. 시편의 해체 후 추가적인 모니터링과 염화물량의 평가를 수행하면 제안된 부식 모니터링 기법의 신뢰성을 높일 수 있을 것으로 판단된다. It is known that buried rebars inside concrete structures are protected from corrosion due to passive layer. It is very important to delay the timing of corrosion or evaluate a detection of corrosion initiation for the purpose of cost-beneficiary service life of a structure. In this study, corrosion monitoring was performed on concrete specimens considering 3 levels of cover depth(60 mm, 45 mm, and 30 mm), W/C(water to cement) ratio(40.0%, 50.0%, and 60.0%) and chloride concentration(0.0%, 3.5%, and 7.0%). OCP(Open Circuit Potential) was measured using agar-based socket type sensors. The OCP measurement showed the consistent behavior where the potential was reduced in wet conditions and it was partially recovered in dry conditions. In the case of 30 mm of cover depth for most W/C ratio cases, the lowest OCP value was measured and rapid OCP recovery was evaluated in increasing cover depth from 30 mm to 45 mm, since cover depth was an effective protection against chloride ion ingress. As the chloride concentration increased, the effect on the cover depth tended to be more dominant than the that of W/C ratio. After additional monitoring and physical evaluation of chloride concentration after specimen dismantling, the proposed system can be improved with increasing reliability of the corrosion monitoring.

남해안 콘크리트 구조물의 염화물이온 침투에 대한 고찰

정대진,최익창 해양환경안전학회 2013 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2013 No.04

분극저항 측정기법을 이용한 혼합 시멘트 모르타르의 임계 염화물 농도에 대한 연구

송하원(Ha-Won Song),이창홍(Chang-Hong Lee),이근주(Kewn-Chu Lee),안기용(Ki-Yong Ann) 한국콘크리트학회 2009 콘크리트학회논문집 Vol.21 No.3

온도 영향을 고려한 RC 구조의 반 전위 및 OCP의 상관성 분석

윤용식,권성준 한국건설순환자원학회 2022 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.10 No.1

콘크리트 내의 부식전위는 노출환경 및 배합에 따라 크게 변화한다. 본 연구에서는 피복 두께, 염화물 농도, 물-시멘트 비를변수로 하여 RC 시편을 제조하였으며, 철근과 표면과의 전위차를 평가하는 HCP 측정을 수행하였다. 또한 매립된 철근과상대전극을 이용하여 OCP의 측정하였다. 한천과 NaOH 수용액을 이온교환물질로, Hg/HgO를 기준전극으로 사용하여 OCP를측정하였는데, HCP에 비하여 온도에 더욱 민감하게 작용하였다. 영향 인자 중 존치 기간 및 염화물 농도는 피복 두께 및물-시멘트 비보다 상대적으로 큰 영향을 가지고 있었다. 또한 전체 측정된 HCP 및 OCP는 피복 두께 및 물-시멘트와 뚜렷한선형관계를 나타내었다. 다중회귀분석을 통하여 HCP와 OCP의 관계를 정량화하였으며 온도를 고려하여 개선된 상관성을도출하였다.

수용액내에서의 방청제 부식성능 평가연구

류화성 ( Ryu Hwa-sung ),이한승 ( Lee Han-seung ) 한국건축시공학회 2011 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 Vol.11 No.2

공용중인 포스트텐션 교량의 손상된 강연선에 대한 부식량의 통계학적 분석 및 파단 확률 예측

조선두,권승희,이윤,김철영 한국콘크리트학회 2017 콘크리트학회논문집 Vol.29 No.6

In this study, the strand specimens and grout samples were extracted from the position of actual fractured tendons and its vicinity in a post-tensioned bridge on service, and the pit depths of the strand specimens and the acid-soluble chloride concentration of the grout sample were measured. The effect of the chloride concentration of the grout on the corrosion of the strands was investigated based on the statistical analysis, and the probability on the strand was estimated by the chloride concentration of the grout. The probability density decreases linearly as the increase of the pit depth of a logarithmic scale. The slope of the probability density for pit depths in a logarithmic scale measured exceeding the critical chloride concentration of 5,000 ppm was 0.568 (outer wire) and 1.041 (center wire), which was smaller than the slope of 1.806 (outer wire) and 2.638 (center wire) at the low chloride concentration range of less the 500 ppm. This means that the higher the concentration of chloride, the higher the probability of larger pit depth. The probability on one wire fracture, either center wire or outer wire, was estimated to be 2.29250 % at the chloride concentration over 5,000 ppm, and 0.10325 % at the chloride concentration below 500 ppm. The probability on two wires fracture, either center wire and one outer wire both or two outer wires, was estimated to be 0.11062 % at the chloride concentration over 5,000 ppm, and 0.00019 % at the chloride concentration below 500 ppm.