[서술형] 콘크리트 염해의 원인과 대책에 대하여 서술하시오.

1. 콘크리트 염해의 정의
 콘크리트중 염화물 이온이 철근의 부동피막을 파괴하여 강재가 부식 하므로서 콘크리트 구조물에 손상을 끼치는 현상이다.

2. 콘크리트 염해의 원인
  - 제설제
  - 해수
  - PVC 화재 Gas

3. 염해로 인한 철근 부식 매커니즘
 해수나 해사, 하수에 포함된 염화물이온 (Cl-)의 침입
 NaCl --> Na+ + Cl-
 CaCl2 --> Ca2++ + 2Cl-
 --> 철근을 보호하는 부동태 피막(수산화제1철, Fe(OH)2)파괴
 --> 철근 부식(2.5배 체적 증가) --> 팽창압으로 콘크리트 인장 파괴 --> 균열 발생 -->
 균열을 통한 물 및 산소의 공급으로 부식 가속화 --> 성능 저하

4. 염분 함유량 기준
 (1) 콘크리트중 염화물 이온량 허용치: 0.3 kg/m3 이하 (굳지 않은 콘크리트)
 (2) 콘크리트중 염화물 이온량 허용치: 0.022 kg/m3 이하 (모래건조질량 0.04%)
     - 염분 허용치: 0.04% 이하
     - 염분 함유량 0.1% 이하: 무근 콘크리트에 사용해도 무난
     - 염분 함유량 0.04% 이하: 보통 강모래와 동등하게 철근 콘크리트에 사용
     - 염분 함유량 0.04~0.1%: 철근 콘크리트에 사용할때 방청제 첨가

5. 염분이 콘크리트의 성질에 미치는 영향
 (1) 굳지 않은 콘크리트
     - Workability: 큰 영향을 주지 않음
     - 응결 시간: 약간 촉진 시킴
 (2) 굳은 콘크리트
     - 압축강도: 초기 강도는 증가 하지만 장기 강도는 저하
     - 동결융해: 무시해도 좋음
     - 건조수축: 염분량 증가시 건조수축 증가
     - 강재부식: 영분량 증가시 강재부식 증가
 (3) 특수 콘크리트
     - 철근 콘크리트에 이용할 때는 염분 함유량이 0.04% 이하인 경우에 문제가 없음
     - 프리스트레스 콘크리트처럼 강재 단면이 적은 경우 부식의 영향이 큼
     - 고온 양생에 각별한 주의가 필요함

6. 염화물 대책
 (1) 재료
     - 시멘트: NaCl, CaCl2 가 첨가되지 않도록 관리
     - 물: Cl- 이온 함유량이 적은 깨끗한 것 사용
     - 골재: 표면을 깨끗하게 세척
     - 혼화재료: 방청제를 첨가하여 철근 부식 방지
                          제염제 초산은이 Cl- 이온과 결합하여 염화은 형성
 (2) 배합
     - O2의 투과를 막기 위해 치밀한 콘크리트를 만듬
     - W/B를 적게하고 단위수량을 적게함
 (3) 시공
     - 양생: 급격한 건조를 피하고 적당히 살수하여 충분히 수화 시킴
     - 피복: 콘크리트 피복: 염화비닐, 폴리에틸렌, 에폭시수지, 타르 에폭시 수지, 우레탄 등
                  철근 피복: 도료와 아연도금으로 피복
                                     - 방식도료: 내알카리성이고, 철근과 부착력이 양호한 것
                                     - 아연 도금: 해양 구조물 및 PS 강선에 사용하고, 비용이 높음
 (4) 설계
     - 철근 덮개: O2의 투과를 방지하기 위해 30mm 이상 유지

7. 염화물 함량 시험법
 - 질산은 적정법
 - Quantab 법
 - 비색법
 - 전위차 적정법

8. 결론
 콘크리트중 염해로 인하여 철근 부식 및 균열, 성능 저하를 사전에 방지 하기 위한 대책을 수립하여 구조물 성능이 재 기능을 발휘 할 수 있도록 한다.