Analysis of chloride penetration in the marine concrete pier

해양환경 콘크리트 교각의 염소이온 침투해석

Corrosion of reinforcing steel is prohibited under normal condition by the alkalinity of the pore water in the concrete. But the probability of steel corrosion becomes higher when the chloride ions are introduced into the concrete. Steel corrosion is decisive factor for the determination of service life of the marine concrete structures because chloride ions are abundant in the sea. In this paper, chloride penetration analysis for the rectangular pier in the marine environment is performed considering the diffusion movement of chlorides. Result reveals that the chloride concentration in the corner bar is higher than that of in the side bar with rectangular pier. Also the time to the specified accumulation of chloride in the corner bar is much shorter than that in the side bar. Because the corrosion initiation time of corner bar is half as much as that of side bar, service life for the rectangular pier in marine environment should be determined with respect to the coner bar.

일반적으로 콘크리트의 공극수는 알칼리성이므로 철근의 부식이 방지된다. 그러나 염소이온이 침투하면 철근부식의 위험이 증가하게 된다. 특히 해양환경 콘크리트에서 염소이온의 공급이 활발하여 철근부식이 내구수명을 결정하는 중요한 인자가 되고 있다. 이 논문에서는 염소이온의 확산에 의한 이동을 고려하여, 해양환경에 노출된 사각형 콘크리트 교각에 대한 염소이온 침투해석을 수행하였다. 사각형 교각의 측면에 위치한 철근에 비하여 구석에 위치한 철근에 염소이온이 훨씬 빨리 축적됨을 확인하였다. 또 부식개시 임계농도에 도달하는데 걸리는 시간도 구석 철근의 위치가 측면 철근 보다 짧았다. 해석결과 임계 염소이온 농도에 걸리는 시간은 측면 철근에 비하여 절반 정도로 나타났으며, 따라서 사각형 교각의 염소이온에 대한 내구수명은 구석에 위치한 철근에 의해 결정되며 따라서 이차원 해석이 필요할 것으로 판단된다.