1. 일반
본 세부지침에서는 콘크리트 내에 매입된 철근을 부식시킬 수 있는 탄산화의 영향을
파악하기 위하여 페놀프탈레인 용액의 분무에 의한 탄산화 깊이를 측정하는데 목적이
있다.
【해설】
1. 콘크리트 공극에 존재하는 세공 용액 속에는 나트륨이온과 칼륨이온 및 이들과 평형
상태에 있는 수산화물이온이 해리되어 있으며, pH는 약 12～13을 나타나게 되는데
이러한 고알칼리 환경에서는 강재 표면에 부동태피막이 생겨 강재가 부식되지 않는
다. 탄산화에 의하여 발생하는 물리적 성능저하는 철근의 부식에 의한 성능저하이다.
탄산화에 의하여 pH값이 감소됨에 따라 콘크리트 내부의 환경이 알칼리성에서 중성
쪽으로 변해가며 내부의 철근을 둘러싼 알칼리성 부동태피막을 불안정하게 하여 부식
의 발생을 유발시킨다.
나. 적용 범위
이 측정 방법은 실험실 또는 현장에서 제작하여 옥내 또는 옥외 등에 보존된 콘크리
트 및 모르타르 공시체, 콘크리트 구조물 또는 콘크리트 제품에서 채취된 코어 공시체,
사용 중인 콘크리트 구조물에서 채취한 시료 등에 적용할 수 있다.
다. 측정 장치
측정용 장치 및 기구는 다음 중 필요한 것을 이용하도록 한다.
○ 공시체의 할렬 시험이 가능한 압축 시험기, 휨 시험기, 만능 시험기, 해머
등의 장치 및 기구
○ 콘크리트 구조물을 깎아 낼 수 있는 정, 드릴, 콘크리트 커터 등의 기구
○ 콘크리트의 작은 조각이나 가루 등을 제거 할 수 있는 솔, 전기 청소기
○ 버니어캘리퍼스
정규 눈금 0.5㎜까지 읽어낼 수 있는 것
○ 시 약
탄산화 깊이를 측정할 때 이용하는 시약에는 KS M 8238에서 규정한 페놀프
탈레인 용액 또는 이와 같은 성능을 갖는 시약을 이용한다.
지시약으로 사용되는 페놀프탈레인 용액은 95% 에탄올 90mL에 페놀프탈레인
분말 1g을 녹여 증류수를 첨가하여 100mL로 한 것이다.
【해설】
1. 버어니어캘리퍼스 : 정규 눈금 0.5mm까지 읽어 낼 수 있는 것으로 콘크리트 구조물에서 시료를
채취한 경우에 대해서는 1mm 눈금이 부착된 것을 이용해도 좋다.
2. 시 약
공시체가 매우 건조한 경우에는 지시약으로 사용되는 페놀프탈레인 용액은 95% 에탄올의 양을 70mL
로 하여 첨가하는 물의 양을 많게 할 수 있다.
2. 시험방법
가. 콘크리트 구조물에서 깎아낸 면에서 시험하는 경우
○ 철근 위치를 파악한 후에는 시험 위치를 결정 시험개소ㆍ부위ㆍ노면 아래조건ㆍ주위 환경 등에 의한 방법을 적시에 선택한 후에 분진의 비산방지책을 검토해야 한다.
○ 깎아낸 콘크리트 표면에 콘크리트 조각이나, 가루를 완전히 제거한다.
【해설】
1. 콘크리트를 사전에 깍아낼 때 깍아낼 면의 주위에 콘크리트 커터로 홈을 내놓으면 탄
산화 깊이 측정이 용이해지며, 측정 면이 젖어 있는 경우는 측정 면을 자연 건조시키
거나 또는 건조기 등을 이용하여 건조시킨다.
나. 코어 공시체를 이용하는 경우
○ 코어 공시체의 지름
KS F 2422「콘크리트에서 절취한 코어 및 보의 강도시험 방법」에서 규정하
는 굵은골재 최대치수의 3배 이상으로 한다.
○ 코어 공시체의 길이
철근 피복깊이 정도로 하는 것이 적절하다.
○ 코어는 구조물의 어디에서 채취한 것인지, 표면 측인지 어느 쪽인지 등의
정보를 기입해 둔다.
○ 시험조건
양생에 관해서는 코어표면을 충분히 세척하여 수건 등으로 표건 정도까지 닦
은 후에 비닐자루로 밀봉 저장하는 것이 바람직하다.
코어공시체를 할렬하고, 할렬면을 측정대상으로 하는 것이 적절하다.
○ 코어 측면에서의 시험은 가능하면 피한다.
코어비트 마찰에 의한 조성 변화, 커팅시의 수분에 의한 영향 등으로 시험 결
과가 다를 수 있다.
【해설】
1. 압축 강도 시험에 제공하는 코어 공시체를 이용하여 탄산화 깊이의 측정을 하는 경우
에는 압축 강도 시험 시에 최대 하중에 도달한 후 가능한 한 신속하게 하중을 제거하
여 공시체의 완전한 파손을 피하는 것이 좋다. 측면을 측정 면으로 하는 경우에는 코
어 공시체 채취 후 그 측면에 부착된 찌꺼기를 물로 씻어 제거한다.
2. 물을 뿌리지 않는 경우 절단면이 과도하게 고온이 되지 않도록 주의한다. 또 산성수
(acid water)의 유무에 관계없이 콘크리트 가루나 찌꺼기가 절단면에 부착되어 있으
면 탄산화 깊이의 측정이 정확하게 행해지지 않는 경우가 있다.
3. 측정 면이 젖어 있는 경우는 측정 면을 자연 건조시키거나 또는 건조기 등을 이용하
여 건조시킨다.
다. 드릴을 이용하는 경우
【해설】
1. 구조체 콘크리트의 품질을 평가하고 구조물의 내구성을 진단하는 것은 어떻게 조사목
적에 적합한 시험 데이터를 다량으로 그리고 쉽게 입수하는가의 문제가 중요하다. 구
조체 콘크리트로부터 채취한 콘크리트 코어와 쪼아내기에 의해 얻어진 시료의 시험결
과는 신뢰성이 높다는 것과, 소규모이지만 파괴시험이기 때문에 구조 내력상 문제가
되는 단점이 있다. 또한, 그것이 경미한 범위라도 구조물 소유자의 심리적 저항, 오래
걸리는 작업시간, 보수 시 고가의 비용으로 인해 다수의 데이터를 얻기 불가능한 것,
점으로서의 정보를 얻을 수밖에 없는 것 등이 어려운 문제점이다. 따라서, 이러한 문
제들은 비파괴적인 시험에 의하면 쉽게 해결이 가능할 수 있는데, 이 방법이 [그림
2.13]과 같은 드릴에 의한 간이 탄산화 깊이 시험방법이다.
2. 이 방법에 의하여 측정된 탄산화깊이는 콘크리트 코어를 이용한 방법의 깊이와 대체
로 동일하고 파괴정도, 작업량, 보수량의 면에서 큰 개선이 기대되는 방법이다.
이 방법은 1999년 (사)일본비파괴검사협회에 의해 NDIS 3419「드릴 삭공분을 이용한
콘크리트 구조물의 중성화시험」으로 제정되어 있다.
3. 탄산화 깊이 측정
가. 측정 준비
○ 측정면의 처리가 종료된 후 바로 측정면에 시약을 분무기로 액체가 떨어지
지 않을 정도로 분무한다.
○ 측정면의 처리가 종료된 후 바로 측정할 수 없는 경우에는 비닐필름 등으
로 측정면을 밀봉한다.
【해설】
1. 측정 면을 공기 중에 장시간 방치해두면 측정 면이 탄산화 하여 정확한 탄산화 깊이
를 측정할 수 없게 될 우려가 있다. 따라서 측정면의 처리가 종료된 후 바로 측정하
고, 측정할 수 없는 경우에는 비닐필름 등으로 측정 면을 밀봉한다.
또 콘크리트가 2. , 건조하여 적자색으로 변색된 부분이 선명하지 않은 경우에는 시약을
분무한 측정 면에 분무기로 물을 소량 분무하거나 시약을 재차 분무하여 변색이 선명
해지고 난 뒤 측정을 실시한다.
나. 탄산화깊이 측정
○ 콘크리트 표면으로부터 적자색으로 변색한 부분까지의 거리를 0.5㎜ 단위
로 측정한다.
○ 선명한 적자색으로 변색된 부분보다 엷은 부분에 흐린 적자색의 부분이 나
타나는 경우
선명한 적자색 단면까지의 거리를 탄산화 깊이로서 측정함과 동시에 연한 적
자색 부분까지의 거리도 함께 측정한다.
○ 평균 탄산화깊이는 측정값의 합계를 측정 개수로 나누어 구하고, 반올림하
여 소수점 이하 한 자리까지 구한다.
【해설】
1. 측정은 분무후 바로 수행하거나 변색된 부분이 안정화 되고 나서 행한다. 1～3일간
방치하거나 드라이어 등으로 측정면을 건조시키면 변색된 부분이 안정화 된다.
2. 측정 위치에 굵은 골재 입자가 있는 경우 또는 있었던 경우에는 입자 또는 입자가 빠
져 패인 부분의 양단의 탄산화 위치를 연결하여 직선상에서 측정한다.
다. 측정 지점
○ 공시체의 할렬면이나 절단면을 측정면으로 하는 경우 탄산화의 상황에 따라 10～15㎜간격마다 1곳
○ 코어 공시체의 측면을 측정면으로 하는 경우는 5곳 이상
○ 콘크리트 구조물의 깎아낸 면에서 측정하는 경우 깎아낸 면의 크기에 따라 4～8곳 정도
4. 탄산화속도계수 산정
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