터널 콘크리트 라이닝 구조물의 성능저하 특성
Characterization of deterioration of concrete lining in tunnel structures
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초록
터널구조물은 지하공간에 건설되며 육안으로 터널 배면상태를 확인하는 것이 불가능하기 때문에 유지 관리하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 재래식 터널의 주 지보재인 콘크리트 라이닝의 장기 내구성 및 성능저하 원인을 규명하기 위하여 준공된 지 약 40~70년이 경과된 7개의 철도 폐터널을 대상으로 현장조사 및 실내실험을 수행하였다. 그 결과, 조사 대상 터널 구조물의 콘크리트 라이닝은 준공년도에 관계없이 모든 구조물에서 다양한 형태의 균열이 조사되었으며 특히 시공이음부에 열화현상이 심각하게 나타났다. 터널 구조물의 콘크리트 라이닝 주변 지하 공간으로부터 유입되는 침출수의 유해이온은 콘크리트 열화에 직접적인 영향을 미치는 농도는 아니었으나 일정한 농도의 유해이온이 장기간 지속적으로 콘크리트 라이닝에 침식작용을 한 것으로 나타났다. 터널 구조물의 콘크리트 라이닝에서 측정한 비파괴 압축강도와 동일한 위치에서 채취한 코어시편을 대상으로 측정한 일축압축강도는 콘크리트 라이닝의 표면의 건전 여부에 따라 상이한 결과를 나타내었다.
Abstract
The objective of this study is to evaluate the durability and deterioration of concrete lining in the seven conventional tunnels. These tunnels were constructed about 40~70 years ago, and closed about 10~40 years ago. The field investigation and various laboratory testings were performed for this study. It was observed from the visual examinations that the concrete linings of 7 tunnels were severely deteriorated, such as, cracks, leakages, desquamation, and exploitations. The compressive strengths obtained from rebound hardness method and uniaxial compressive strength test on core specimens largely differed depending on the locations in the tunnel. The maximum compressive strength of concrete lining was greater about 2 times than the minimum compressive strength of concrete lining in the same tunnel. The results of micro-structural analysis showed that the substances deteriorating the concrete lining, such as ettringite and thaumasite, were detected in the concrete lining of tunnel.
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