A Study on the Durability Improvement by Controlling the Deterioration of Underground Concrete Structures

Normally, coating is used for protecting reinforced concrete. For this purpose, both organic and inorganic coatings are used. The advantages of inorganic coatings are lower absorption of UV, non-burning etc. On the other hand, organic coatings have the advantage of low permeability of $CO_2, SO_2$ and water. Organic coatings provide better protection for reinforced concrete. However, organic coatings such as epoxy, urethane and acryl reduce long-term adhesive strength by the difference of their thermal expansion coefficients and elastic modules from those of concrete, and the formed coating cover of these is blistered by poor breathing. Also, when organic coatings are applied to the wet surface of concrete, they have a problem with adhesion. In this study, a new coating material for protecting concrete was hybridized with polymer and ceramics. And tests were carried out on its physical and durable characteristics, and safety characteristic on elution. All results were compared with organic coating materials and epoxies and showed that the performance of the developed coating material was not inferior to that of other organic coatings in protecting concrete. On the other hand, safety characteristic on elution was superior to epoxies which were used in this study. So, the developed coating material was considered as a suitable protecting coating material which have advantages of inorganic and organic coatings for protecting underground concrete structures, especially in contact with water.

지하 콘크리트구조물의 열화 억제에 의한 내구성 증진에 관한 연구

일반적으로 코팅은 철근 콘크리트를 보호하기 위해 사용되어지며, 이러한 목적으로 사용되어지는 코팅에는 무기계 뿐만 아니라 유기계 코팅이 있다. 무기계 코팅의 장점은 자외선 흡수성이 적고 불연성이라는 것이며, 반면 유기계 코형의 장점은 $CO_2, SO_2$투과성 및 물의 투수성이 낮으며, 철근 콘크리트의 보호능력은 유기계 코팅이 더 우수하다. 그러나 에폭시, 우레탄 및 아크릴과 같은 유기계 코팅은 콘크리트와의 열팽창계수와 탄성계수 차이로 인해 장기 접착강도가 저하되고, 통기성이 부족하여 형성된 막에 들뜸이 발생된다. 또한 유기계 코팅이 콘크러트의 습윤면에 적용될 경우에는 접착의 문제가 발생된다. 본 연구에서는 콘크리트를 보호하기 위해 폴리머와 세라믹을 합성시켜 개발된 코팅제의 물리 성능과 내구 성능 및 용출 안전성에 대한 시험을 하였다. 개발된 코팅계에 대하여 유기계 코팅재 및 에폭시와 비교하였으며, 시험결과 개발된 코팅재는 콘크리트를 보호하기 위한 유기계 코팅재에 비해 성능이 떨어지지 않았고, 반면 용출 안전성 측면에서는 에폭시보다 더 우수함을 보였다. 특히 물과 접해 있는 지하 콘크리트구조물을 보호하는 데에 적합하며, 무기계와 유기계 코팅재의 장점을 갖은 콘크리트 보호용 코팅재라고 판단된다.