Examination on the Deterioration of Concrete due to Seawater Attack

해수 침식을 받은 콘크리트의 성능저하 원인 규명

문한영;김홍삼;이승태

  • Published : 20020000

Abstract

When concrete structures is exposed to seawater, concrete is apt to be significantly deteriorated due to chemical attack. In order to evaluate the sea water attack on concrete, a concrete structure, exposed to seawater for 65 years, was investigated. Especially, instrumental analyses methods such as XRD, ESEM, EDS, TG and MIP were introduced for investigating seawater attack on concrete. Reactants could be inspected through the tests. Results obtained from this study indicate that seawater attack is different from sulfate attack and the reactants between concrete and various ions in seawater are brucite, gypsum, thaumasite, magnesium silicate hydrates or magnesium calcium silicate hydrates etc. That is, construction of concrete structures in marine envrionments, especially exposed to sea water, requires the counter measurement for selection of effective cement-based materials as well as chloride induced corrosion in concrete

콘크리트 구조물이 장기간 해수에 노출될 경우 해수 중의 각종 유해이온에 의하여 콘크리트는 침식된다. 해수침식을 받은 콘크리트의 성능저하 원인을 규명하기 위하여 65년 간 해수에 노출된 교량의 콘크리트 교각을 대상으로 외관조사 및 기기분석을 실시하여, 해수 중의 유해이온과 시멘트 수화물과의 반응생성물 및 콘크리트의 공극구조에 대하여 분석고찰 하였다. 본 연구에서 실시한 현장조사 및 기기분석 결과에 의하면 해수의 침식을 받는 콘크리트에서는 주로 수산화마그네슘, 석고, 마그네슘 실리케이트 수화물, 마그네슘 칼슘실리케이트 수화물 및 쏘마사이트 등이 검출되었으며, 황산이온에 의한 황산염침식의 반응생성물과 크게 상이함을 알 수 있었다. 따라서 황산염 침식환경과 해수 침식환경은 상이하므로 최근까지 해수환경에 주로 사용된 바 있는 내황산염 포틀랜드 시멘트는 콘크리트 구조물의 내해수성 향상을 위한 근본적인 대책이 될 수 없다고 판단된다. 그러므로 해양환경 하에 콘크리트 구조물을 건설할 경우, 해수 침식을 받는 콘크리트 구조물의 내구성 향상을 위하여 포틀랜드계 시멘트만을 사용하는 것보다는 고로슬래그미분말 또는 플라이애시와 같은 광물질 혼화재의 사용으로 치밀한 구조조직을 가지는 콘크리트의 사용이 유해이온의 침투를 억제하는데 유효하다고 생각된다.

Keywords

References

  1. 콘크리트표준시방서 건설교통부제정
  2. 콘크리트표준시방서 건설교통부제정
  3. 한양대학교 토목공학과 박사학위논문 해양환경하에 방치한 콘크리트의 열화 및 철근의 부식, 방식에 대한연구 김성수
  4. 안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 건설교통부제정
  5. 한국콘크리트학회지 v.9 no.6 콘크리트 구조물의 염화물 이온 침투거동해석 김은겸;신치범;이윤환
  6. 한국콘크리트학회지 v.9 no.4 인천국제공항 콘크리트의 내염설계 현황 및 특성 김영웅
  7. 대한토목학회논문집 v.13 no.5 인공해서에서 촉진실험한 모르터 중의 철근부식평가에 대한 연구 문한영;김성수
  8. 한국콘크리트학회 논문집 v.13 no.2 시멘트 경화체의 해수침식에 의한 성능저하 및 저항성 평가 문한영;이승태;김홍삼
  9. 한국콘크리트학회 논문집 v.11 no.6 해양 구조물의 철근부식 예측기법 개발에 관한 연구 박승범;김도겸
  10. 한국콘크리트학회 논문집 v.11 no.3 콘크리트 내부염소이온에 의한 철근의 부식특성 및 임계 염소이온농도의 결정 연구 오병환;장승엽;신용석
  11. 콘크리트학회지 v.13 no.2 창선-삼천포 교량 현장 윤병기
  12. 콘크리트겨량의 강재부식 방지대책 및 설계지침에 대한 연구 한국도로공사
  13. 土木學會論文集 v.39 no.592 海洋還境下に30年間曝ちれコソクリ-トの物理化學的評 柚谷昌文;國田凉;關信一郞;下林淸一
  14. ACI Materials Journal Effect of magnesium and Sodium Sulfate on the Durability Performance of Plain and Blended Cements Al;Amoudi, O.S.B.;Maslehuddin M.;Mahmoud M. Saadi
  15. Magazine of Concrete Research v.1 Infeuence of Chloride Ions on Sulphate Deterioration in Plain and Blended Cement Al;Amoudi, O.S.B.;Rasheeduzzafar;Maslehuddin, M.;Abduljauwad S.N.
  16. Cement and Concrete Research v.21 Identification and Characterisation of Thaumasite by XRPD Techniques Barmett, S.J.;Adam, C.D.;Jackson, A.R.W.;Hywel0Evans, P.D.
  17. ACI Journal Long-Time Durability of Concrete in Seawater Gjorv, O.E.
  18. Cement and Concrete Research v.24 no.8 Durability of Hydrate Portland Cement with Copper Slag Addition in $NaCl^+Na_2SO-4$ Medium Goni, S.;Lorenzo, MaP.;Sagrera, J.L.
  19. Construction and Building Materials v.10 no.1 Microstructural Investigation of Deteriorated Porland Cement Concretes Grattan-Bellew, P.E.
  20. Concrete International v.9 Durable Concrete Stucture in a Chloride-Sulfate Rich Environment Haque, M.N.;Al-Khaiat, H.
  21. Cement and Concrete Composites v.21 no.2 Thaumasite-Background and Nature in Deterioration of Cements, Mortars and Concretes John Bensted
  22. Concrete: Structure, Properties, and Materials Metha, P.K.;Monterio, P.
  23. Cement and Concrete Research v.25 no.5 Pores Size Distribution of OPC & SRPC Mortars in Presence of Chloride Suryavanshi, A.K.;Scantlebury, J.D.;Lyon, S.B.