콘크리트 철근 부식원인과 방지대책

철근과 철근의 표면에 접하는 물질 사이에 생기는 화학반응에 의해 철근의 표면이 소모되는 현상을 부식이라고 하며 철근의 부식은 일종의 전기화학 반응이며, 음극 및 양극 반응으로 분류되어 양반응이 동시에 진행되므로 이것을 지연하는 것이 방청의 중요점이라 할 수 있습니다.

 

부식의 요소와 원인

1. 철근부식 요소

철근부식의 요소로는 전해질이 존재하는 환경에서 산소가 공급되어 양극사이에 물이 공급되는 것이 있습니다.

2. 철근부식의 원인

철근부식의 원인으로는 염해, 부식 임계치 도달, 중성화 반응, 알칼리 골재 반응, 동결 융해, 온도 변화, 건조수축, 진동이나 충격, 마모, 파손 등이 있습니다.

 

철근 부식 방지대책

1. 설계상 대책

철근의 피복두께를 증가시키고 부재단면을 가능한 크게 시공합니다. 또한 bleeding이 적고 공극홈이 생기지 않도록 설계하고 콘크리트 제물치장을 피하고 유해가스에 유효한 마감재를 사용합니다.

2. 일반적 대책

철근 표면을 아연도금하고 균열발생 억제를 위해 epoxy coated re-bar를 사용합니다. 또한 방청제를 콘크리트에 혼합하여 철근표면에 피막을 형성하여 부식을 방지합니다. 콘크리트 표면에 피막제를 도포하거나 단위수량을 적게하여 밀실한 콘크리트를 타설하여 외부 산소와의 접촉을 차단합니다.

3. 해사 사용시 대책

바닷 모래를 사용할 경우에는 실외에 야적하게 자연강우에 의해 염분을 최대한 제거해야 합니다. 추가로 세척을 해야한다면 준설선에서 세척을 하고 햇볕에 장기간 노출시켜 염분을 증발시킵니다. 가능하면 하천 모래와 혼합하여 염분량을 줄이고 시공전 스프링쿨러 등으로 살수를 하고 제염 plant에서 기계를 사용해서 세척을 해줍니다.

4. 콘크리트 타설 후 대책

철근 표면과 환경적으로 차단을 합니다. 특히 철근부식 방지를 위해 epocy coating 내식성 철근을 사용하고 콘크리트 자체 환경 차단을 위해 폴리머 함침 콘크리트를 사용하고 cement 파라핀과 왁스를 첨가합니다. 마지막으로 콘크리트 표면과의 환경차단을 위해 콘크리트 외부에 도장을 하거나 모르타르를 피복하는 방법, 그리고 시트를 이용한 피복처리를 하는 방법 등이 있습니다.

 

결론적으로 철근의 표면이 소모되는 현상인 부식은 공사진행간 내구성 저하, 오염, 콘크리트 균열 및 파열로 인한 구조적 문제 등을 유발하기 때문에 부식 원인을 사전에 제거해야 합니다. 또한 부식을 방지하기 위해 위에서 언급한 설계상 대책, 일반적 대책, 해사 사용시 대책, 콘크리트 타설 후 대책 등을 시공간 고려하고 표면의 마무리를 철저히 하여 textile form의 적용 등도 적용하는 것이 좋습니다.