A Study on the Cover Property of Offshore Reinforced Concrete Structure

내구성 해양 RC 구조물의 철근 피복적정성에 관한 연구

  • 임정순 (경기대학교 토목환경공학부) ;
  • 방윤석 (경기대학교 토목환경공학부 토목공학과) ;
  • 조재병 (경기대학교 토목환경공학부)
  • Published : 2004.09.30

Abstract

On this study, durability decreasing element caused by salt damage was analyzed elementally and studied with the data of the inside and outside in the country. The design strength and water-cement ratio according to diffusion coefficients of chloride were applied to Fick's diffusion equation. The required over depended on environmental conditions is estimated with endurance period, and the influences on cover according to the transformation of the each parameter were investigated. In consequence, if water-cement ratio decreases and design strength increases, it shows that slowing infiltration velocity of chloride ion can decrease required cover. Especially, it is more effective to use Portland blast-furnace slag cement into high strength concrete in the splash zone environmental conditions in blocking the diffusion of chloride ion. As the result, in the case of the offshore concrete structure needed high durability, it is needed to increase cover($3cm{\sim}8cm$) than minimum standard cover(8cm) according to environmental conditions.

본 연구에서는 염해에 대한 내구성 저하 요인을 국내외 자료에 의해 요인별 분석, 고찰하고 Fick의 확산 방정식을 적용하여 설계기준강도와 물-시멘트비에 따른 염화물의 확산계수와 내구년한에 의한 환경조건별 소요피복두께를 산출하여 각 변수들의 변화에 따른 영향을 고찰하였다. 물-시멘트비가 감소하고 설계강도가 증가되면 염화이온의 침투속도가 낮아져 소요피복두께를 줄이는 것으로 나타났다. 특히 비말대 환경조건에서 고강도 콘크리트에 고로슬래그 시멘트를 사용할 경우 염화이온의 확산을 막는데 더욱 효과적이였다. 결과적으로 고내구성을 필요로 하는 해양콘크리트 구조물의 경우 최소피복두께 기준인 8cm보다 환경조건에 따라 $3{\sim}8cm$의 피복두께가 증가되어야 1등급 내구년한을 만족시키는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 김은겸,신치범,이윤환. (1997) 콘크리트 구조물의 염화물 이온 침투거동해석. 콘크리트학회지 제9권 6호,pp.233-241
  2. 오병환,장승엽,신용석. (1999) 콘크리트 내부염소이온에 의한 철근의 부식특성 및 임계 염소이온농도의 결정 연구. 콘크리트학회 논문집 제11권 3호, pp.193-203
  3. 오병환,정원기,강승희,장승엽. (1996) 염소이온에 의한 철근부식에 관한 콘크리트 구조물의 내구년한 예측을 위한 수학적 모델. 콘크리트학회 가을학술발표회 논문집, pp.201-206
  4. 大郞信明. (1982) 해양환경하에 있는 콘크리트의 염분함유량. 일본 콘크리트학회 No.421
  5. 정영수,배수호.(2001) 내염해 설계 방법 및 방식 대책. 콘크리트 학회지 제13권 6호,pp.26-35
  6. 사단법인 대한토목학회 (1996) 콘크리트 표준시방서
  7. 사단법인 한국콘크리트학회. (2001) 염해 및 탄산화에 대한 철근콘크리트 구조물의 내구성 설계/시공/유지관리 지침(안),pp. 13-24
  8. 사단법인 한국콘크리트학회 (2003) 콘크리트 구조설계기준 해설
  9. 일본 콘크리트 표준시방서. (2001) 일본 토목학회
  10. Clear, K.C., (1974) Evaluation of Partland Cement Concrete for Permanent Bridge Deck Repair. Interim Report No. FHWA-RD-74-5
  11. Clear, K.C. (1976). Time-to-Corrosion of Reinforcing Steel in Concrete Slabes. FHWA-RD 76-70. FAWA. Apr.
  12. Christiansen, R. M.,(1979). Mechanics of Composite Materials. Wiley Interscience. New York
  13. Eerke, N.S., Pfeifer, D.W., and Weil, T.G. (1988). Protection Against Chloride Induced Corrosion. Concrete International. Dec.
  14. J.G.M. Wood. (1955). Prediction of Concrete Durability . Achieving Durable Concrete. E&FN SPON. The Geological Society. London. U.K, Nov
  15. J,R.Mackechnie and MG.Alexander (1997). Exposure of Concrete in Diferent Marine Environments. Journal of Materials in Civil Engineering, Feb.
  16. J.Zemajtis (1998). Mdeling the Time to Corrosion Initiation for Concretes with Mineral Admixtures and/or Corrosion Inhibitors in Chloride-Laden Environments. Thesis of Ph.D, Virginia Poly-technic Institute and State Univ., Jan.
  17. 金成秀. (1994) 海洋環境下에 방치한 콘크리트의 열화 및 철근의 부식, 방식에 대한 연구,박사학위논문, 한양대학교
  18. 김성욱외4인. (2001) 콘크리트 교량의 염해 내구성 평가 기술개발,한국건설기술연구원
  19. 이종석외 3인. 해사사용시 염화물이 콘크리트 내구성에 미치는 영향에 관한 조사연구.(연구보고서),한국건설기술연구원