The Change of Concrete Durability under High Temperature

고온수열 전후의 콘크리트 내구성 변화에 관한 연구

The nitrogen adsorption method was used to evaluate the change fine pore structure of concrete under high temperature. The mechanical properties and chloride ion diffusion coefficient were also measured. Two dimension FEM model for the life expectancy of RC structure was built considering the effect of high temperature. The porosity under 0.01${\mu}m$ decreased in proportion to the temperature. However, that of $0.01{\mu}m{\sim}0.1{\mu}m$ increased. The strength decreased and the chloride ion diffusion coefficient increased in the temperature range of $200{\sim}600^{\circ}C$.

본 연구에서는 고온 수열 콘크리트의 세공구조 변화를 평가하기 위하여 질소 흡착법을 이용한 분석을 실시하였다. 아울러 역학적 특성 및 염화물 이온 확산계수의 변화도 측정하였으며, 고온 수열 후의 내구성 변화가 RC조의 수명에 미치는 영향을 예측하기 위해 2차원 유한요소 모델을 구축하였다. W/C에 따라 각 시험체의 가열온도가 증가할수록 약 0.01${\mu}m$ 이하의 미세 공극량은 감소하고, 약 $0.01{\mu}m{\sim}0.1{\mu}m$크기의 세공공극은 증가하였다. 역학적 특성은 탈수가 발생하는 $200{\sim}600^{\circ}C$에서는 급격하게 감소하였으며 염화물이온 확산계수는 반대로 급격히 증가하는 경향을 나타내었다. 수치해석을 통하여 가열(화재)에 의하여 콘크리트 속 철근 위치가 발청 한계 농도에 도달하는데 소요되는 시간이 단축되는 것을 알 수 있었다.