초록
최근 들어 물리 화학적 침해로 인한 RC 구조물의 열화에 대한 관심이 높아지고 있는 실정이다. RC 구조물의 성능을 저하시키는 여러 가지 요인 중에서 특히 염소이온 침투로 인한 콘크리트내의 철근 부식이 가장 심각한 문제로 인식되고 있다. 본 연구에서는 콘크리트내의 염소이온 침투에 대한 수학적 모델을 제안하였다. 기존의 모델을 개선하기 위해 콘크리트 내부로 염소이온 침투에 대한 모델을 염수의 침투와 공극수를 통한 염소이온 확산항으로 구성하였다. 또한, 수화도, 상대습도, 온도, 염소이온 구속도에 따른 확산계수의 변동성을 염소이온 침투 모델에 고려하였다. 제안한 모델의 검증을 위하여 염소이온 침투 현상 해석 프로그램인 Life-365와의 해석 결과와 비교하였으며, 다양한 예제의 해석 결과를 비교 분석함으로써 염소이온 침투현상에 미치는 주요 인자의 영향과 제안된 모델의 적용성을 검토하였다. 향후 제안한 염소이온 침투 모델을 적용하여 RC 구조물의 사용수명 혹은 잔존수명을 예측하여 이를 RC 구조물의 내구성 설계와 유지관리에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
The degradation of reinforced concrete (RC) structures due to physical and chemical attacks has been a major issue in construction engineering. Deterioration of RC structures by chloride attack followed by reinforcement corrosion is one of the serious problems. An objective of this study is to develop a form of mathematical model of chloride ingress into concrete. In order to overcome some limits of the previous approaches, a chloride ingress model, consisting of chloride solution intrusion through the capillary pore and chloride ion diffusion through the pore water, was proposed. Moreover, the variability of chloride ion diffusivity due to the degree of hydration of cement, relative humidity in pore, exposure condition, and variation of chloride binding, was considered in the model. In order to verify the proposed model, the results predicted by the proposed model were compared with analysis results of Life-365, a computer program for predicting the service life of reinforced concrete structures exposed to chlorides. In conclusion, the proposed model would be promising to predict the chloride ion profile and to estimate the service life of RC structures.
