콘크리트내 塗裝鐵筋의 防蝕性能과 附着强度에 관한 實驗的 硏究

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 현재 사용되고 있는 철근의 도장재료와 환경조건에서의 실험을 통해 콘크리트 내부에 도장된 철근의 방식성능과 부착강도를 파악함으로써 염분함유로 인한 철근부식을 억제하는 도장철근의 기초자료를 제공함을 목적으로 하였다.
철근 콘크리트 내부에 배근된 철근의 방식성능을 고찰하기 위해 Po1ymer cement, Epoxy primer, Red Lead 등 도장한 철근을 사용하여 일반철근을 사용한 것과 비교하였다.
도장철근의 방식성능을 고찰하기 위해 염화물 함유량은 KS F 4009에서 규정된 염소이온(Cl^(-)) 0.3(㎏/㎥)이하를 기준으로 하여 0, 0.3, 2.4, 19.2(㎏/㎥)의 4단계로 구분하여 적용하였다.
콘크리트의 내구성에 직접적인 영향을 주는 물시멘트비는 45, 55, 65(°/wt)로 구분하였으며, 피복두께는 2, 4.5(cm)의 2가지로 하였다.
철근의 부식정도를 조사·분석하기 위한 시험은 오토크래이브에 의한 촉진시험을 하였으며, 시험체의 부착강도 실험을 통하여 콘크리트 내 도장철근의 부착성능에 대해서도 고찰하였다.
상기와 같은 철근부식과 부착강도의 실험 결과를 토대로 하여, 소정의 부착강도를 유지하면서 방식성을 가지는 도장재료의 제안을 연구의 범위로 하였다.
콘크리트내 도장철근의 방식성능과 부착강도를 일반철근과 비교하여 실험한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다.
1. 도장재의 종류에 따른 철근의 방식성능은 KS규준인 0.3(㎏/㎥)에서는 도장철근이 일반철근에 비해 아주 양호한 것으로 나타났으며, 염화물량이 증가할수록 철근의 방식성능은 Polymer cement, Epoxy primer, Red Lead 순으로 나타났다.
2. 염화물 함유량이 동일한 조건에서 철근의 부식은 물시멘트비가 55∼65(°/wt)에서 부식의 증가 폭이 아주 컸다.
3. 부착강도를 고려할 때 일반철근에 비해 부착강도는 다소 떨어졌지만, 방식용 도장재료를 사용할 경우 Polymer cement와 Epoxy primer가 비교적 양호한 것으로 나타났다.
4. 방식성능과 부착강도를 고려할 때, 철근방식용 도장재료로는 Polymer cement가 가장 양호한 것으로 나타났으나, 향후 도장 철근의 사용시 절곡부위에 대한 연구와 철근 용접이음에 관한 연구를 비롯하여 경제성에 관한 사항도 계속적으로 이루어져야 될 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

It is the study that the corrosion and the bond strength of coated steel bar in concrete. In order to know corrosion of coated-steel bar in concrete, it used as factors that chloride-ion content, water/cement ratio, covering depth. Bond characteristic was experimented with that specimens.
The result of experiments were as follows
1. As chloride-ion content was 0.3(kg/m^(3)), anti-corrosive of coated bar was good compared with plain bar. Increasing of chloride-ion content, anti-corrosive of coated bar appeared that polymer cement was very high in turn epoxy, red lead.
2. The corrosion ratio of embedded steel in concrete containing chloride is higher than that of plain concrete. It is increased in proportion to the amounts of containing chloride as water/cement ratio is 55∼65(%)
3. In consideration of bond strength Polymer cement and Epoxy primer were appeared finely
4. In consideration of anti-corrosive efficiency and bond strength polymer cement was the best as anti-corrosive coating materials.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = ⅲ
• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구의 배경 및 목적 = 1
• 2. 연구의 방법 및 범위 = 2
• 3. 기존의 연구 = 4
• 가. 국외의 연구동향 = 4
• 나. 국내의 연구동향 = 5
• Ⅱ. 철근부식에 관한 이론적 고찰 = 6
• 1. 철근 부식의 메카니즘 = 6
• 2. 콘크리트 중의 철근부식 = 8
• 가. 염화물 존재 하에서의 철근의 부식 = 8
• 나. 화학적 침식 = 11
• 다. 손식 = 12
• 라. 전식 = 13
• 3. 콘크리트 중으로의 염분침입경로 = 14
• 4. 콘크리트의 염분함유에 대한 규제기준 = 17
• 가. 각국의 염분 함유량 규제내용 = 17
• 나. 콘크리트의 염분 함유량에 따른 대책 = 18
• 다. 염화물 이외의 규제 = 20
• 5. 염해에 대한 방청대책 = 24
• 가. 해사의 염분제거 및 품질관리 = 24
• 나. 콘크리트의 밀실화 = 24
• 다. 염분의 고정화 = 25
• 라. 철근의 피복두께 증가 = 26
• 마. 콘크리트의 표면처리 = 26
• 바. 철근의 표면처리 = 26
• 사. 방청제의 사용 = 30
• 아. 전기방청법 = 31
• Ⅲ. 실험 = 33
• 1. 사용재료 = 33
• 가. 시멘트 = 33
• 나. 골재 = 33
• 다. 철근 및 도장재료 = 34
• 라. 염분용액 = 35
• 2. 실험 계획 = 36
• 3. 실험방법 = 37
• 가. 철근의 부식촉진 시험방법 = 37
• 나. 철근의 부착강도 = 39
• Ⅳ. 실험결과 및 고찰 = 41
• 1. 철근의 부식 면적율 = 41
• 가. 도장 종류에 따른 부식면적율 = 42
• 나. 피복두께에 따른 부식면적율 = 46
• 2. 도장재료의 종류에 따른 부착강도 = 48
• Ⅴ. 결론 = 50
• 參考文獻 = 51
• ABSTRACT = 53