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철근 부식 방식을 위한 굳지 않은/굳은 콘크리트의 전기방식 적용에 관한 연구

The Inhibitive Effect of Electrochemical Treatment Applied to Fresh/hardened Concrete

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주제분류안전공학

초록

본 연구에서는 전기방식 종류에 따른 문헌 고찰 및 굳지 않은/굳은 상태의 콘크리트에 대해 전기방식 적용 시 방식 효과와 관련하여 연구를 실시하였다. 굳은 콘크리트의 경우 우선적으로 철근의 부동태피막 파괴를 유도하기 위하여 NaCl을 혼입한 후, 2주일동안 250, 500, 750 mA/m2의 방식전류를 통전하였다. 그 후 부동태피막 복원화와 염소 이온 추출에 대해서 정량화를 실시하였다. 동시에, 굳지 않는 상태의 콘크리트에 대해서는 굳은 상태와 동일한 양의 방식전류를 타설 직후부터 동일한 기간동안 통전하여 전기방식을 실시하였다. 후광산란(Backscattered electron; BSE) 이미지를 이용하여 철근-콘크리트 계면을 관찰하였으며, 염소이온 확산에 대해서 염소이온 이동 속도와 철근 부식 저항성에 대한 콘크리트의 성질 변화에 대해 측정하였다. 결과적으로 보면, 전기 방식은 부동태피막 복원화에 매우 효육적이며, 콘크리트 내의 염소이온 중 63-73% 정도가 추출되는 것으로 확인 되었다. 굳지 않는 상태의 콘크리트에 전기방식을 적용할 경우, 철근 표면에서 Ca(OH)2 층이 조밀하게 되어 철근 부식 저항성이 향상되었다. 다만, 방식 전류에 따라 콘크리트 표면 염화물량이 증가하는 경향이 나타나는 것을 확인 할 수 있다.

Abstract

In this study, the inhibitive effect of electrochemical treatment subjected to fresh and hardened concrete and literature reviews in terms of the treatment were performed. In hardened concrete, chloride ions are mixed during casting to destroy the passivity of steel, and then the current was provided for 2 weeks with 250, 500 and 750 mA/m2. After completion of electrochemical treatment, the extraction of chloride ions was quantified and repassivation of steel was observed. Simultaneously, the equated levels of current density for 2 weeks were applied to fresh concrete. Steel-concrete interface in concrete was observed by BSE image analysis and the concrete properties in terms of the diffusivity of chloride ions and the resistance of steel corrosion was measured. As the result, electrochemical treatment is very effectiveness to rehabilitate the passive film on the steel surface and 63-73% of chloride ions in concrete were extracted by the treatment. As the treatment was applied to fresh concrete, the resistance of steel corrosion was improved due to the densification of Ca(OH)2 layers in the vicinity of steel. However, an increase in the current density resulted in an increase in surface chloride content of concrete.

참고문헌 (13)

  1. Ann, K. Y., "Enhancing the chloride threshold level for steel corrosion in concrete", 박사, Department of Civil and Environmental Engineering, pp.2005
  2. Arya, C., "Factors influencing electrochemical removal of chloride from concrete", Cement and Concrete Research, 26(6), pp.851~860 (1996)
  3. Broomfield, J. P., "Cathodic protection for reinforced concrete: its application to buildings and marine structures" (1987), Corrosion of Metals in Concrete, NACE
  4. Hassanein, A. M., "Effect of intermittent cathodic protection on chloride and hydroxyl concentration profile in reinforced concrete", British Corrosion Journal, 34(4), pp.254~261 (1999)
  5. 정민선, "Fingerprinting of a concrete mix proportion using the acid neutralisation capacity of concrete matrices", CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS, 26(1), pp.65~71 (2012), ELSEVIER SCI LTD
  6. Marcotte, T. D., "The effect of the electrochemical chloride extraction treatment on steel-reinforced mortar Part I: Electrochemical measurements", Cement and Concrete Research, 29(10), pp.1555~1560 (1999)
  7. Marcotte, T. D., "The effect of the electrochemical chloride extraction treatment on steel-reinforced mortar Part II: Microstructural characterization", Cement and Concrete Research, 29(10), pp.1561~1568 (1999)
  8. Mattila, J. S., "Durability of electrochemical realkalised concrete structures, In Corrosion of Reinforcement in Concrete Construction", pp.481~490 (1996), Cambridge UK
  9. Sergi, G., "Mechanisms and criteria for the realkalisation of concrete, In Corrosion of Reinforcement in Concrete Construction", pp.491~500 (1996), Cambridge UK
  10. Slater, J. E., "Electrochemical removal of chlorides from concrete bridge decks", Transport Research Record, (604), pp.6~15 (1976)
  11. 송하원, "초기재령에서 각종 혼합콘크리트의 염소이온 고정화능력에 관한 연구", 한국구조물진단유지관리공학회 논문집, 12(5), pp.133~143 (2008), 한국구조물진단유지관리공학회
  12. Tritthart, J., "Electrochemical chloride removal - A case study and laboratory tests, In Corrosion of Reinforcement in Concrete Construction", pp.447~ (1996), Cambridge UK
  13. Vrable, J. B., "Cathodic protection for reinforcing steel in concrete", Chloride Corrosion of Steel in Concrete, ASTM STP 629, 124~149 (1975)

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