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토목시공기술사/9. 콘크리트공사

철근부식도 시험방법 및 평가방법(120회)

by 토목기술자장씨 2024. 8. 11.

 철근부식도 시험방법 및 평가방법

 1. 철근 부식의 개요

 1.1 철근 부식의 화학적 과정
- 철의 부식은 물, 공기, 수소이온에 의해 발생
- 화학 반응식: Fe(OH)₂ + ½H₂O  + ¼O₂ → Fe(OH)₃ [수산화제이철]

 1.2 철근 부식이 구조물에 미치는 영향
- 구조체 내하력 저하
- 철근 체적 2.5배까지 증가로 균열, 박리 및 내구성 저하

 - 누수 발생

 - 외관 오염

 

 1.3 철근 부식률에 따른 영향

 - 2% 이상: 부착 강도 저하



 2. 철근 부식도 시험방법

 2.1 육안조사법

  • 방법: 철근 탐사 후 코어링을 통해 직접 육안으로 조사
  • 장점:
    • 직접 확인으로 높은 정확성
  • 단점:
    • 구조체 손상
    • 조사 후 단면 복구 필요
    • 협소한 조사 범위

 


 2.2 자연전위측정법

  • 원리: 부식에 따른 전위차 측정
  • 방법:
    • 한쪽 전극은 노출된 철근에 접촉
    • 다른 전극은 철근 위 콘크리트 표면에 접촉
  • 특징:
    • 정상 콘크리트 전위: -100 ~ -200mV
    • 부식 진행 시 전위가 음의 방향으로 증가
  • 장점:
    • 구조체 손상 최소화
    • 넓은 범위 조사 가능
    • 실험실 및 현장 적용성 높음
  • 단점:
    • 상대적으로 낮은 정확성
    • 지속적인 습윤 상태 유지 필요
    • 일부 구조체 손상 가능성

 2.3 분극저항법

 

  • 원리: 이소전류 흘렸을 때 발생하는 전위 변화량 측정
  • 특징: 철근의 부식 속도 측정 가능


 3. 철근부식도 평가방법

3.1 자연전위 측정법의 평가 기준


 3.2 직접평가법

 

  • 육안에 의한 분류법: 5단계 등급으로 정성적 평가
  • 부식면적률 계산법: 전체 철근면적 대비 부식 면적 비율
  • 중량감소율 계산법: 가장 정확한 평가법

 3.3 간접평가법

 

  • 인장강도 측정법: 부식된 철근의 인장강도 감소율 이용
  • 공식 깊이 측정법: 부식에 의해 파인 깊이 측정
  • 단면 감소 측정법: 부식으로 제거된 녹의 깊이 측정


4. 철근부식도 평가시 실무적 고려사항

 4.1 책임기술자의 역할 및 의무

 

  • 평가 기술자의 자격 확인
  • 측정 장비의 검교정 상태 확인
  • 측정 방법의 신뢰성 검증
  • 현장 조건에 적합한 평가 방법 선정

 4.2 평가 결과의 신뢰성 확보

 

  • 다양한 평가 방법의 병행 사용
  • 측정 데이터의 통계적 분석
  • 주기적인 재평가 및 모니터링 계획 수립

 4.3 개선 방안

 

  • 고정밀 장비 도입을 통한 측정 정확도 향상
  • 현장 기술자 교육 프로그램 강화
  • 표준화된 평가 프로토콜 개발 및 적용