| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2005년 봄 (05/26 ~ 05/27, 무주리조트) |
| 권호 | 11권 1호 |
| 발표분야 | 에너지환경재료 |
| 제목 | 콘크리트내 염화물 침투속도 결정을 위한 질산은 변색법 |
| 초록 | 콘크리트 구조물의 내구성 감소는 콘크리트 내의 철근의 부식과 매우 밀접한 관계가 있다. 즉, 콘크리트 내의 철근이 부식되면 철근의 부피가 팽창하게 됨으로써 철근 주위에 응력이 걸리고 이 응력으로 인해 콘크리트에 미세 균열이나 박리가 일어나게 되어 구조물의 수명을 감소시킨다. 이러한 철근의 부식을 촉진시키는 인자로는 콘크리트의 중성화와 염화물의 침투가 있는데, 이 중에서 해양환경에 노출되어 있는 철근 콘크리트 구조물에서는 염화물의 침투여부, 침투속도(콘크리트 내에서의 염화물의 확산계수) 등이 구조물의 수명을 예측하는데 있어서 매우 중요하게 고려해야 할 인자이다. 염화물의 침투여부와 침투속도를 결정하는 방법으로는 콘크리트의 일부분을 채취하여 실험실에서 분석하는 화학적 정량분석법이 있는데 이 방법은 상대적으로 측정에 시간이 오래 걸리고 현장에서 실시간으로 적용하기 어렵다는 단점이 있다. 이에 반해 질산은(AgCl) 변색법은 측정법이 간단하여 현장에서 직접 적용할 수 있다. 그러나, 이 방법에 대한 정확한 이론적 배경이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 변색법에 대한 이론적 근거를 제시하고 이를 바탕으로 하여 콘크리트 내의 염화물 침투여부를 결정하는 방법을 정량적으로 제시하고자 하였다. 질산은 변색법은 콘크리트 내의 Cl-이온의 양에 따라 질산은의 Ag+ 이온이 Cl-과 반응하여 AgCl(흰색의 침전물)을 형성하느냐 아니면 콘크리트 내의 OH-와 반응하여 AgOH(고동색 침전물)를 형성하느냐에 따라 변색구간이 생김으로써 Cl-의 침투깊이를 알 수 있는 방법이다. 그러나 콘크리트의 pH에 따라 OH-의 양이 다르고 변색법에 사용되는 질산은의 농도에 따라 변색구간에서의 Cl- 양이 다르게 된다. 따라서 본 연구에서는 질산은 변색법에 대한 정량적 해석과 정확한 사용기준을 제시하기 위하여 OH- 농도(pH: 10-13), Cl- 농도(0.1-1.0 Kg/m3), 그리고 AgNO3(0.01-0.125N)의 농도를 각각 변화시켜가면서 색깔변화를 관찰하였다. 더불어 AgCl과 AgOH 침전반응의 반응속도 상수비를 실험적으로 구하여 변색법에 적용하였다. 질산은 농도가 높을수록 뚜렷한 변색이 관찰되었으며, 현재 많이 사용되는 0.1N의 질산은 농도 투여시 명확한 변색을 띠는 것을 알 수 있었다. 반응속도 상수비를 토대로 농도 결정 실험의 결과와의 비교를 통하여 Cl-과 OH-의 비가 1:50정도에서 변색 구간이 형성되는 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 콘크리트 내의 염화물 침투 깊이 측정을 위한 질산은 변색법의 적용 기준을 제시할 수 있었다. 감사의 글 본 연구는 한국과학재단의 "목적기초연구(R01-2003-000-00158-0)"의 연구비지원으로 수행 되었습니다. |
| 저자 | 엄정식, 한혜정, 민석홍, 양은익, 임영문 |
| 소속 | 강릉대 |
| 키워드 | AgNO3; 변색법; 염화물; 콘크리트 |
