콘크리트 내구성 저하

정의와 핵심 키워드

콘크리트 내구성 저하는 외부 작용으로 성능이 설계 수명 이전에 떨어지는 현상이다.

대표 열화인자는 중성화, 염해, 동결융해, 알칼리골재반응, 화학적 침식이다.

이 열화는 콘크리트와 내부 철근의 성능을 함께 떨어뜨린다.

열화인자가 함께 작용하는 복합열화가 진전을 가속한다고 기억한다.

열화 진행 순서

열화는 인자가 공급되어 콘크리트 내부로 들어오는 데서 시작된다.

침투 경로는 모세관 공극과 균열이다. 인자가 여기를 따라 철근 쪽으로 간다.

탄산화가 피복두께에 닿거나 염화물이 임계값에 닿으면 철근 부식이 시작된다.

부식 생성물은 철보다 체적이 커서 피복을 밀어내 균열과 박리를 만든다.

균열은 새 침투 경로가 되어 열화를 더 빠르게 만든다.

중성화 깊이 계산

탄산화 깊이는 시간의 제곱근에 비례한다. 식은 x = A√t 이다.

x는 탄산화 깊이, A는 속도계수, t는 경과 기간이다.

깊이가 피복두께 c에 닿는 시점이 부식 개시 시점이다.

A가 2, c가 40이면 t는 400년이다. 실제 수명보다 긴 값이다.

열화 유형 비교

열화 유형은 화학적 열화와 물리적 열화로 나뉜다.

중성화는 CO2가 수산화칼슘과 반응하고, 염해는 염화물이온이 피복을 통과한다.

핵심 조건은 피복 깊이와 수분, 그리고 임계 염화물 농도다.

동결융해는 철근보다 콘크리트 조직을 직접 파괴한다는 점이 다르다.

헷갈리는 점과 확인 문제

헷갈리기 쉬운 점을 정리한다. 동해를 콘크리트 표면 박리로만 쓰면 감점된다.

동해는 간극수 동결 팽창압이 인장강도를 넘을 때 생긴다.

중성화는 pH가 9 아래로 떨어지고 철근 주변까지 도달해야 부식이 시작된다.

동해 방지는 건조 기간으로 수분을 줄이고 AE 콘크리트를 쓰는 것이다.

정리와 답안 구성

확인 문제의 정답은 콘크리트 자체의 조직이다. 동결융해는 철근보다 조직을 직접 공격한다.

중성화와 염해는 철근 부식, 동해는 조직 파괴로 구분해 기억한다.

열화인자별 메커니즘과 방지대책을 짝지어 쓰는 것이 답안 감점을 막는다.

노출 환경을 먼저 평가해 지배 인자 중심으로 설계하는 것이 결론이다.