본 연구에서는 세 종류의 알루미나 시멘트 모르타르의 염소이온 프로파일을 통해 깊이별 염소이온농도를 측정한 후 Fick’s 2nd 법칙을 이용하여 유효확산계수 및 표면 염소이온 농도를 산정하였다. 그 결과, 알루미나 시멘트 내 산화알루미늄 함량이 높을수록 표면 염소이온 농도 및 유효확산계수는 증가하는 경향을 나타냈다. 이는 높은 산화알루미늄으로 인한 염소 이온 고정화 능력의 증가로 공극수 내 염소이온 농도가 감소하여 이온 침투가 촉진된 것으로 사료된다. 따라서, 해양, 도로 구조물 등 염소이온 노출 환경에서 높은 산화알루미늄 함량의 알루미나 시멘트 사용은 배제되어야 할 것으로 판단된다.

염해에 콘크리트 구조물은 사용기간의 증가에 따라 내구성에 문제가 발생하므로 보수를 포함한 유지관리가 필수적이다. 일반적으로 결정론적인 방법으로 내구수명이 결정되고 이에 따라 유지관리비가 평가되고 있으나, 확률론적 유지관리 기법을 고려할 경우 연속적인 보수비용이 평가되므로 합리적인 유지관리가 가능하다. 기존의 확률론적 유지관리 기법에서는 정규분포만 고려되었으나, 본 연구에서는 초기 내구수명 및 보수에 따른 수명-확률함수에 로그함수를 고려할 수 있도록 개선되었으며, OPC 및 GGBFS를 사용한 콘크리트에 대하여 보수비용을 평가하였다. 로그 함수를 가지는 수명-확률함수는 중앙값 이전보다 이후에 미치는 영향이 지배적이므로 초기 내구수명 분포에 유리하며 전반적으로 낮은 보수비용을 도출할 수 있다. GGBFS를 사용한 콘크리트는 OPC 콘크리트 비하여 높은 내구수명과 낮은 보수횟수를 통하여 30% 수준으로 보수비가 감소하였다. 본 연구에서 도출된 확률론적 유지관기 기법은 정규분포 뿐 아니라 로그분포를 가지는 수명-확률함수를 초기 및 다양한 보수시기에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 더욱 합리적인 보수비용을 도출할 수 있다.

This paper presents a comprehensive probabilistic model of reinforcement corrosion initiation under the combned action of carbonation and chloride ingress. The numerical results show that the probability of reinforcement corrosion initiation under the combined action is much higher than the case of only considering the action of single factor.

Analyzing the change of concrete pore structure due to carbonation and, also, considering the decrease of chloride binding capacity and the release of combined chloride ions, we established a comprehesive theoretical model which can reflect the influence of carbonation on chloride transport.