콘크리트 중성화 및 중성화 속도

소개

콘크리트 중성화 및 중성화 속도에 관한 레포트

목차

1장. 콘크리트의 중성화
2장. 콘크리트 중성화의 화학적인 진행과정
3장. 중성화한 콘크리트의 진단방법
4장. 중성화로 생긴 변화
5장. 시험방법의 분류
6장. 중성화의 속도식
7장. 콘크리트 중성화 깊이 예측
8.참고 서적

본문내용

1장. 콘크리트의 중성화

경화한 콘크리트는 시멘트의 수화생성물인 수산화석회를 분리시켜 강한 알칼리성을 나타낸다(pH12∼pH13정도). 수산화석회는 시간이 경과함에 따라 콘크리트 표면의 미세한 구멍으로 공기 중의 탄산가스가 침투하여 산화칼슘과 반응하여 탄산석회로 변화하여 알칼리성을 잃는다. 이와 같은 현상을 콘크리트의 중성화 또는 탄산화라고 한다. 이러한 중성화는 급속도로 증대하는 경우는 거의 없다. 또한 철근콘크리트 구조물이 역학적인 파괴나 특별한 화학적인 부식이 없다면 그 수명은 보통 반영구적이라고 할 수 있다. 그러나 콘크리트 구조물 중에는 보통의 대기환경에서도 콘크리트의 중성화에 의하여 철근이 부식되는 경우가 많다.<그림1 참조> 또한 콘크리트내에 있는 철근은 콘크리트의 중성화가 어느 정도 수준에 도달하면 수분과 탄산가스의 작용으로 녹이 발생하게 된다.


철근부식은 철근의 체적이 현저하게 증가하게 되어 콘크리트에 균열이 발생하고, 동시에 이 부분으로 물이나 공기가 침입하여 강재의 부식을 점점 촉진하기 때문에 경우에 따라서는 콘크리트 부재를 붕괴에 이르도록 한다. 그러므로 철근의 위치까지 중성화가 진행되었을 때 콘크리트는 이미 내구연한에 이른 것으로 보고 있다. 화재를 입은 콘크리트의 품질검사나 철근콘크리트 건물의 내력진단에도 중성화 깊이를 측정해서 평가에 이용하고 있다.

2장. 콘크리트 중성화의 화학적인 진행과정

경화된 콘크리트 시멘트이 수화생성물인 수산화석회 때문에 강한 알칼리성을 갖고 있는 것으로 잘 알려지고 있다. 이에 대한 화학적인 과정은 다음과 같다.
C3S + (N + 2)H2O ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧> CS nH2O + 2Ca(OH)2 (n = 2)
2C3S + nH2O ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧> C3S2 n H2O + 3Ca(OH)2 (n =1,3)
C2S + (N + 1) ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧> CS nH2O + Ca(OH)2
2C2S + nH2O ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧> C3S2 n H20 + Ca(OH)2 (n = 1,3)
따라서 시멘트가 완전히 수화되면 최고 35% 정도의 수산화석회가 유리되어 경화에 중요한 역할을 한다. 경화된 콘크리트는 표면에서 공기 중의 탄산가스의 작용을 받아서 서서히 탄산석회가 된다. 즉, 아래 식과 같은 작용으로 인해 콘크리트의 알칼리성이 서서히 없어진다. 오래된 콘크리트의 일부를 깨뜨려서 그 단면에 페놀프탈레인용액을 도포하면 중성화된 부분은 변색되지 않으나 알칼리 부분(건전부)은 적색으로 나타남으로써 분별할 수 있다

참고자료

· 1.콘크리트 조직구조 진단 -공학박사 이종득-
· 2.콘크리트 구조물의 보수 핸드북 -전조연-
· 3.콘크리트 구조물의 안전진단 -안형준-