고내구성 콘크리트

고내구성 콘크리트란

고내구성 콘크리트는 염해·중성화·동결융해 같은 열화 환경에서도 설계 수명 동안 성능을 유지하는 콘크리트다.

핵심은 노출 환경에 맞춰 배합, 피복두께, 시공을 함께 정하는 것이다.

강도만으로는 내구성 기준을 만족하지 못하므로 별도의 규정이 필요하다.

네 가지 구성 요소

내구성은 먼저 노출 등급을 판정하는 것에서 출발한다.

등급에 따라 배합 조건과 피복두께가 정해지고, 시공 관리가 이를 현장에서 재현한다.

이 네 요소가 이어져야 사용 기간 동안의 내구 성능이 확보된다.

중성화 깊이 근사식

철근콘크리트의 중성화 깊이는 근사식으로 나타낼 수 있다.

여기서 x는 중성화 깊이, A는 중성화 속도계수, t는 경과 기간이다.

피복두께 c가 x보다 커야 철근 부식 개시를 늦출 수 있다.

중성화 속도는 물-결합재비가 낮을수록 느려지므로 배합과 피복이 함께 수명을 정한다.

피복두께 기준

피복두께는 노출 등급과 부재 종류에 따라 최소값이 다르다.

수중에서 치는 콘크리트는 100mm 이상, 흙에 영구히 묻히는 부재는 80mm 이상이다.

옥외 노출 부재는 관련 기준이 정한 최소 피복두께 이상으로 둔다.

설계 피복은 시공 편차를 더해 확보하며, 편차를 무시하면 중성화와 염해 저항이 떨어진다.

헷갈리는 두 열화 현상

중성화와 염해는 모두 철근 부식을 일으키지만 원인이 다르다.

중성화는 탄산화로 pH가 낮아져 철근의 부동태막이 깨지는 현상이다.

염해는 염화물이 철근 표면에 도달해 부식을 일으키는 현상이다.

두 현상은 대책의 방향이 다르므로 구별해서 답해야 한다.

정리와 확인

고내구성 콘크리트는 노출 등급에서 출발해 배합, 피복, 시공을 함께 정한다.

적용 대상, 피복두께, 시공 관리를 한 묶음으로 설명하는 것이 핵심이다.

직접 풀어 보자.