콘크리트 내구성

내구성의 정의

콘크리트 내구성은 환경 작용에 대해 성능을 유지하는 능력이다.

쉽게 말해 바닷물, 비바람, 동결융해 같은 환경에서 겉과 속이 쉽게 망가지지 않아야 한다는 뜻이다.

KDS 14 20 00은 모든 콘크리트 구조물이 사용성과 내구성 규정을 만족하도록 요구한다.

염해와 철근 부식

염해는 염화물 이온이 철근 표면의 부동태 피막을 깨뜨려 철근을 부식시키는 현상이다.

해수 염분이 공극으로 들어가 팽창성 생성물을 만들고 피복을 밀어낸다.

탄산화는 이산화탄소가 수산화칼슘과 반응해 pH를 낮추고, 같은 경로로 부식을 시작하게 한다.

그래서 내구성은 침투 속도 억제, 피복으로 침투 시간 확보, 부식 억제의 세 방향으로 확보한다.

내구성 확보 수단

내구성 확보 수단은 배합, 피복, 방식, 구조 계열로 나눠 본다.

배합은 콘크리트 자체의 밀실도를 높이고, 피복과 방식은 철근까지 닿는 시간을 늦춘다.

두 계열을 병행해야 설계수명 동안 철근 부식 개시 시점이 충분히 늦춰진다.

내부 염해는 재료 단계에서, 외부 염해는 노출면에서 막는다는 점을 구분해 쓴다.

제빙화학제·수밀성·탄산화 기준

국내 콘크리트 표준시방서는 노출 조건에 따라 물-결합재비 상한을 따로 정한다.

제빙화학제가 쓰이는 콘크리트는 물-시멘트비 45% 이하, 수밀성 요구는 50% 이하다.

탄산화 저항 요구는 55% 이하로 정해져 있으니 값과 조건을 짝으로 기억한다.

설계와 시공의 짝

설계 단계에서는 노출 등급, 물-결합재비, 피복두께를 정한다.

시공 단계에서는 밀실 타설과 습윤 양생으로 피복의 품질을 확보한다.

흔한 실수는 피복두께 증가 한 가지만 쓰거나, 설계 대책을 빼고 보수만 쓰는 것이다.

정리와 확인

지금까지의 핵심을 네 줄로 정리한다.

염해는 염화물 이온이 철근 부식을 일으키는 열화이고, 탄산화는 pH를 낮춰 부식을 시작하게 한다.

설계는 노출 등급과 물-결합재비, 피복두께를 정하고 시공은 밀실화와 양생을 짝으로 쓴다.

시험에서는 설계와 시공을 항목마다 한 가지씩 나눠 쓰는 것이 채점 포인트다.