철근콘크리트 구조물의 매립형 부식 모니터링 센서 측정에 관한 연구
A study on the measurement of embedded corrosion monitoring sensor in reinforced concrete structures
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초록
철근콘크리트 구조물은 여러 가지 요인에 의해 손상된다. 철근콘크리트 구조물을 손상시키는 요인들 중 부식은 가장 결정적인 열화요인이다. 해양환경에 노출되어 있는 철근콘크리트 구조물은 염해에 의해 내구성이 저하되어 구조물의수명이 단축된다. 그러므로 콘크리트 구조물이 손상되는 것을 조기에 막기 위해 내부에 배근된 철근의 부식을 모니터링하는 것은 매우 중요하다. 철근콘크리트 구조물의 상태를 확인하기 위해서는 반드시 철근의 부식상태를 점검해야 한다. 철근콘크리트 구조물의 부식상태는 다양한 방법에 의해 확인이 가능하다. 특히 부식전위측정법은 철근부식의 심각성을평가하기 위한 방법들 중 가장 간단하면서도 비파괴적으로 빠르게 측정이 가능한 방법이다. 그러나 이 방법은 수중부, 비말대, 간만대 및 대기부와 같이 노출된 환경이 다른 경우, 즉 산소농도, 염분농도, 콘크리트 비저항의 차이 등과 같은다양한 요인들로 인해 측정 데이터를 이용한 판단에 많은 오류를 범할 수 있고, 정량적이 아닌 정성적인 판단만이 가능하다. 그러므로 본 연구에서는 부식 모니터링 센서를 시멘트 몰탈 시험편에 매립하였고 다양한 부식 환경에서 시험편의부식전위, 콘크리트 비저항, 갈바닉전류를 측정하여 부식거동을 확인하였고, 부식환경의 가혹한 조건에 따라 정성적 및정량적인 모니터링이 가능함을 확인할 수 있었다.
Abstract
Reinforced concrete structures are damaged due to several factors; among them, corrosion is a major factor in their deterioration. Corrosion reduces the service life and affects the durability of reinforced concrete structures, causing early damage, which significantly escalates costs of inspection and maintenance. Therefore, it is very important to monitor corrosion of steel bars embedded in reinforced concrete structures to prevent premature failure. Steel corrosion in concrete must be monitored to investigate the stability of a reinforced concrete structure. There are several methods to measure the extent of corrosion in a reinforced concrete structure. Especially, corrosion potential measurement of the rebar among them is a simple, rapid, and non-destructive method of monitoring corrosion to evaluate the severity of corrosion in reinforced concrete structures. However, it provides limited information related to corrosion in exposed environments such as submerged zones, splash zones, tidal zones, and atmospheric zones, because of environmental factors such as oxygen concentration, chloride content, and concrete resistivity; moreover, it can provide only qualitative corrosion probability, but not the quantitative corrosion rate. Therefore, this paper presents the corrosion behaviors of cement mortar specimens under different corrosive conditions, by embedding them with a corrosion monitoring sensor. Measurements for corrosion rate, corrosion potential, concrete resistivity, and galvanic current were carried out under accelerated corrosion conditions. The corrosion monitoring sensor provided a good evaluation of the extent of corrosion under various environmental conditions, both qualitatively and quantitatively.
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