양생 온도에 따른 모르타르 내의 염소이온에 의한 철근 부식 거동 특성에 관한 연구 Part 2: 염소이온에 의한 철근 부식

Abstract

본 연구는 양생 온도에 따른 모르타르 내의 철근 부식 거동에 관한 연구로, 양생 온도는 4 °C, 20 °C, 50 °C로 설정하였으며, 양생 기간은 28일간 실시하였다. 철근 부식은 4.0 M NaCl 용액에 침지하여 염소이온이 침투하는 방식과 다양한 농도의 염소이온농도의 NaCl을 내재 염분으로 배합수에 혼입하는 방식으로 실시하였다. 결과로 철근 부식 개시는 양생 온도의 증가에 따라 철근부식 저항성이 증가하였음을 확인하였다. 이는 고온 양생의 경우 수화도가 진전됨에 따라 고알칼리성, pH 저하 저항성, 공극률저하 등과 방식 성능의 향상이 나타난 것으로 판단된다. 또한, OPC에 비해 GGBS를 사용한 모르타르에서 철근 부식이 더 늦게나타났다. 이는 매우 낮은 염소이온 확산 계수에 의한 것으로, 철근 부식 임계 염소이온 농도는 OPC에 비해 낮았으나, 표면 염소이온농도는 오히려 높았다. 내재 염소이온에 의한 철근 부식 거동의 경우, 양생 온도의 증가에 따라 철근 부식 저항성이 증가하였으며, OPC가 GGBS보다 높은 철근 부식 저항성을 나타냈으나, 철근 부식 개시 이후에는 OPC보다 GGBS에서 철근 부식 저항성이 오히려높은 것으로 나타났다. 이는 GGBS의 낮은 공극도에 의해 음극 반응에 따른 철근 부식이 지연되면서 철근 부식의 진전이 지연된것으로 판단된다.

In this study, the influence of curing temperature on behaviour of steel corrosion was investigated at 4, 20 and 50 °C for 28 days of curing. There were two different types of corrosion schemes: (1) external corrosion with chloride solution consisting of 4.0M NaCl solution and (2) internal corrosion with chloride in cast. As a result, it was found that an increase in the curing temperature resulted in an increase in the time to corrosion, because the hydration at the higher temperature could provide high alkalinity of the pore solution, resistance to a pH fall and lower porosity , leading to the passivity of steel. Also, the GGBS indicated the longer time to corrosion, compared to OPC, due to the even lower diffusivity of chloride ions with lower chloride threshold and higher surface chloride. In internal chloride corrosion, an increase in the curing temperature resulted in an increase in the corrosion resistance. Also, OPC had the higher corrosion resistance to GGBS, but the rate of corrosion propagation for GGBS was quite lower for GGBS, presumably due to the lower cathodic reaction, resulting from the lower porosity.