중성화
시멘트 페이스트 중의 수산화칼슘과 대기중의 탄산가스가 반응하여 탄산칼슘과 물로 변화하여 알카리성이 없어지는 현상이다.
일반적으로 철근의 부식을 방지하려면 Ph11은 필요하나 콘크리트가 중성화되면 철근의 부동태피막 「 Fe(OH)₂이 파괴되고 철근이 부식되어 콘크리트에 균열이 발생한다.
동결 용해
동결시 콘크리트 공극 내의 물이 얼음으로 변하여 체적증가로 인한 팽창압이 발생하고 이로인해 물이 이동함으로서 발생되는 수압에 의해 콘크리트 매트릭스 구조가 파괴된다.
계속적으로 동결과 융해가 반복되어 균열이 점점 커지게 되면 결과적으로 콘크리트가 탈락된다.
백화
소석회는 시멘트의 주성분으로서 수화반응이 진행되는 동안 시멘트 경화체내에 대량으로 생성되어 백화가 발생한다.
염이온 침투
양극표면에 철염화물 복합체를 형성하고 수산화 제1철은 양극표면에서 약간 떨어진 곳에 생기게 되므로 철근은 계속 부식하게 된다.
기타 열화 현상
표면마감제의 중성화 진행속도
콘크리트의 표면 마감재는 기체인 탄산가스의 침입을 저지하여 중성화 진행속도를 효과적 으로 지연시킬수 있다. 그러나 콘크리트구조물에 사용되는 마감재의 종류는 상당히 많으며 마감재 그 자체도 시간의 경과와 함께 열화 되므로 시공되어 있는 마감재의 중성화 억제 효과를 정확하게 파악하기는 곤란하다. 마감재가 가지고 있는 성능 중에서 중성화 억제효과를 좌우하는 특성은 마감재의 투기성이며, 투기성이 적을수록 중성화 억제효과는 커진다.
그림은 탄산가스 농도 100%에서의 가압 중성화 시험에 의한 마감재가 없는 경우에 대한 중성화 깊이의 비율을 각종 마감재에 대하여 구한 결과이다. 그러나 이런 촉진실험에 의한 마감재의 억제효과는 마감재 그 자체의 경시적 열화가 상정되고 있지 않기 때문에 실제의 경우보다 더 큰 중성화 억제효과가 나타날 가능성이 있다.
주요열화 현상 내용
내용 |
열화현상 |
중성화 |
시멘트의 수화 생성물인 수산화칼슘 등 콘크리트 중의 알카리성 성분이 공기 중의 이산화탄소 등 산성 성분과 반응하여 표면으로부터 서서히 pH가 저하된다. |
철근부식 |
콘크리트 내부의 철근은 중성화에 의한 pH 치의 저하, 또는균열이나 빗물 또는 염화물에 의해서 부식이 촉진된다. |
균열 |
건조, 수축 등의 재료적 요인, 과하중이나 부동 침하 등의 구조적요인 외에 환경적인 요인 등으로부터 콘크리트의 균열이 생긴다. |
표면열화 |
콘크리트의 표면이 장기간에 걸쳐서 빗물 등의 영향으로 시멘트 페이스트가 밖으로 유출되어 골재가 씻겨 내려가는 상태가 되거나, 주로 산성 물질 등의 영향으로 열화가 진행된다. |
강도열화 |
콘크리트를 구성하는 재료나 과하중 등의 구조적 요인, 사용 환경등의 요인에 의하여 콘크리트 강도가 저하되어 간다. |
변형 |
구조 설계의 요인이나 콘크리트의 강도 등의 재료적인 요인, 또는 과하중 등 사용상의 요인 등에 의하여 변형된다. |
누수 |
콘크리트의 균열이나 시공상의 결함으로부터 물이 침투하여 열화를 촉진시킨다. 시멘트의 수화 생성물인 수산화칼슘을 콘크리트 표면에 유출시켜서 공기 중의 이산화탄소 등과 반응하여 탄산칼슘의 백색 결정물질을 발생시킨다. |