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외부 염화물 환경에 노출된 시멘트 재료의 염화결합

전문가 제언: ○ 최근 고강도․고유동․고성능․콘크리트가 개발되고 실용화되면서 콘크리트 분야의 기술이 선진화되고 있지만, 지금까지 현장에서 균열이 발생하면 정확한 원인규명 및 재발방지를 위한 노력이 선행되어야 함에도 불구하고 사실은 임기웅변적인 대책으로 소홀히 넘어가는 경우가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 콘크리트 재료에 대한 이해와 재료특성의 연구를 활발히 전개하여 콘크리트의 균열발생에 대한 신뢰성 대책을 확실히 구축하여야 할 것이다.

○ 네 가지 유형의 결합 등온선은 이른바 선형, 랭뮤어, 프로인드리히 및 BET결합 등온선이 유리 및 결합 염화물 사이의 관계를 기술하기 위하여 제안되었으나 그 어느 것도 모든 농도 범위 내에서 유리 및 결합 염화물의 관계를 정확히 표현할 수 없다. 프로인드리히 결합 등온선이 가장 인접한 것으로 보이나 어떤 현장 데이터는 선형 등온선이 잘 맞는다. 이것은 아마 히드록실 이온의 누출이 원인일 것이다. 확산 메커니즘만을 이용한 많은 내용연수 예측 모델이 지난 20년간에 걸쳐 제안되어 왔다. 만약 염화이온 결합이 예측 모델에서 고려되지 않았다면, 그 모델은 예측된 내용 연수가 과소평가된다.

○ 다성분 접근에 의거하여 시멘트재료에서 유리 염화를 평가하는 하나의 새로운 모델이 제안되었다. 모델의 정당성을 입증하기 위하여 이동성 시험이 몇 가지 NaCl 농도의 시멘트 모르타르에 수행되었다. 전체 염화물은 전위차 방법으로 측정되었다. 전체 염화물에서 유리염화를 빼면 결합 염화물이 남고 결과로 염화결합 등온선이 얻어진다.

○ 첫째, 유리염화는 공극용액에 함유된 음이온과 양이온의 농도에 의존한다는 것을 보여준다. 둘째, 얻어진 염화결합 등온선(선형 등온선)은 염화와 실험한 모르타르 수화물 사이의 상호작용으로 수분추출에 의한 방법으로 정량화한(비선형 등온선)것보다 강한 면을 보인다. 마지막으로, 전류는 비정상 상태 중에서 결합현상에 의존함을 나타낸다. 정상 상태에서는 염화물과 반응할 수 있는 부위는 포화되어 결합 등온선은 이동과정에 영향을 미치지 않는다.

저자: Q. Yuan et al
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