해안지역 철근콘크리트 건축물의 비래염분 침투특성

Abstract

이 연구는 비래염분이 RC조 건물에 미치는 영향에 관한 것으로, 해안 건물에 비래염분이 침투하는 특성을 이해함으로써 염해방지설계의 기초 자료를 제공하기 위한 실험연구이며, 여러 실험의 결과를 종합하여 도출한 연구결과는 다음과 같다. (1) 조사지역 호안 콘크리트구조물에 함유된 염분량은 0.469∼17.96(Cl-㎏/㎥) 정도로 매우 높게 나타나며, 해안을 향하는 면과 반대편의 염분 함유량은 비말대의 영향으로 3배정도 차이가 있었다. (2) 콘크리트 표면에서 채취한 분말시료 염분량(Cl-㎎/100㎠)과 코어공시체 염분량(Cl-㎏/㎥)의 상관성은 결정계수(R2)가 0.79정도이며, 따라서 표면분말 채취법의 측정값으로 내부 염분함유량을 추정할수 있는 가능성이 있다. (3) 해안지역 구조물의 염분함유량 크기에 미치는 요인은 경과기간에 의한 누적 효과에 비하여 해안과의 거리 등 비래염분의 영향을 받기 쉬운 환경조건 요소가 더 크게 작용하는 것으로 나타났다. (4) 해안지역의 20년이상 경과한 건물에 침투된 비래염분량은 0.09∼5.55(Cl-㎏/㎥) 정도로 많고, 조사수의 57%가 규제범위를 초과하는 함유량이었다. (5) 내부 깊이방향으로 염분이 분포하는 농도는 균일하지 않고, 콘크리트 내부 깊이방향으로 염분함유량 기울기의 크기는 함유량이 많을수록 표준편차 값이 크게 나타났다. (6) 콘크리트 표면 마감 종류에 따른 염수의 침투저항성은 시멘트모르터는 낮고, 수성페인트칠은 높아 수성페인트칠이 보다 효과적인 것으로 나타났다. (7) 염수의 침투속도는 염수에 계속 담가둔 공시체와 건조와 습윤을 반복한 경우를 비교하면 건습반복의 경우에 침투가 70∼90% 더 많고 빠르게 나타났다. (8) 해안지역의 비래염분 측정값은 측정지역별, 계절별, 측정 기간단위별로 차이가 나타났다. (9) 비래염분량의 시기별 차이는 1월부터 6월까지 중 4월이 가장 많고, 1월이 가장 적었다. (10) 거즈법(cotton gauze ; JIS 기준)에 의한 비래염분 포집 기간은 15일간 단위로 한 것이 1개월간 단위로 한 것보다 약간 높게 나타났다. 따라서 15일간이 적절한 것으로 본다. 이러한 원인은 포집용 거즈의 포집용량에 한계가 있는 때문이다. (11) 비래염분의 거즈법 측정값과 시멘트 모르터 표면을 통한 흡착량 사이에는 매우 높은 수준의 상관성(R2=0.918)이 나타났다. 이것으로서 비래염분이 모르터 표면에 흡착되어 내부로 침투되는 사실을 확인할 수 있었다. 이상의 연구계획에 따른 일련의 실험과 고찰에서 도출된 결과는 향후 해안지역에 건축되는 철근콘크리트 건물의 비래염분 방지설계 및 유지관리 대책수립의 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

The study is about the influence on reinforced concrete buildings in the coastal area by flying salinity and is aimed to identify the permeation properties expected to occur in the coastal area in future, thereby providing the basic data needed to develop the design to prevent the damage by the flying salinity. The study was conducted with the RC revetment structures along the seaside (21 samples taken) and the old buildings (52 samples taken) to measure amount of the flying salinity saturated into the concrete with the distribution pattern, and the tests to develop the finish treatment measures (5 methods), which will be effective to prevent the flying salinity from being penetrated into the concrete, were carried out, along the measurement of flying salinity at the coastal area in Busan(at 4 locations), while measuring the flying salinity saturated into the surface of cement mortar at the same locations to evaluate the correlations between the two values measured. The outcome in the wake of the tests and measurements is highlighted as follows. (1) The salinity contained in the revetment RC structure in the coastal area surveyed was 0.469～17.96 (Cl-㎏/㎥), which was significantly high and the figures measured at the location facing the seaside and the opposite side were indicated differently (three times the value of others) due to the effect of splash zone. (2) The correlations between the salinity from the powder sample taken from the concrete surface (Cl-㎎/100㎤) and that of core specimen (Cl-㎏/㎥) appeared to be 0.79 in the coefficient of determination (R2), which means the salinity inside the concrete could possibly be measured based on surface powder sampling method. (3) With regard to the factors affecting the salinity of the structure in the coastal area, the distance from the seashore or environmental elements appeared to have had a greater effect than a time elapsed during which the structure has been exposed to the environment. (4) The salinity measured in the concrete of the buildings aged 20 years or longer was 0.09～5.55(Cl-㎏/㎥) and 57% of the locations surveyed appeared to have exceeded the limits specified in the regulation. (5) The distribution of the salinity in depth was not uniform. For the distribution inclination of the salinity to inner side, in the case of more salinity greater the standard deviation value. (6) When it comes to the resistance to the penetration of the salinity depending on the type of finishing materials on concrete surface, cement mortar indicated a lower value, while water paint showed a higher value indicating an efficient of resistance. (7) For permeation speed, the specimen, which underwent the repeated dry-wet cycle, indicated the 70% to 90% faster and larger than the specimen, which had been submerged in the salt water for a certain period, in terms of speed and amount. (8) The values of flying salinity measured at the seaside varied depending on area, season and measurement period. (9) The flying salinity indicated the higher level during January through June, while the lowest in January (10) For the period for capturing the flying salinity based on cotton gauze method (JIS), a 15-day interval was slightly higher than a-month interval, indicating a 15-day interval would be more appropriate. Such a result deems to be attributable to the capturing capacity of the gauze. (11) A significant level of correlation (R2=0.918) between the value by gauze and the absorption value into the cement mortar, which proved the salinity inside the concrete mortar from those attached on the surface. The outcome in the wake of the study followed by the tests and reviews is expected to make commitment to developing the anti-salinity design for the concrete structure in the coastal area as well as establishing the measures for implementing the effective maintenance.