교량의 노후화는 다양한 원인에 기인하겠지만 겨울철에 제설용으로 살포하는 염화칼슘이 교량부재에 침투하여 부식을 유발하는 것이 대표적인 교량 노후화 원인중 하나라고 할 수 있다. 본 연구의 목적은 교량의 부식에 의한 노후화 정도를 정량화하고 이를 교량의 해석모델에 적용하여 노후화 정도에 따른 지진취약도 해석을 수행하고 노후화 정도와 지진취약도 곡선의 관계를 평가하는 것이다. 노후화 정도를 고려한 지진취약도 해석에 각 손상상태별로 한계값을 적절히 정의하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 손상정도에 따른 변위 연성도 능력의 저하 특성에 관한 기존 연구결과를 활용하여 손상상태를 정의하였다. 세 가지 교량받침과 두 가지 교각 높이에 따른 예제 교량들의 지진취약도 해석으로부터 노후화 정도가 증가할수록 지진취약도가 증가하는 경향이 나타냄을 알 수 있다. 이러 한 노후화 정도에 따른 지진취약도의 차이는 손상상태가 경미, 보통, 심각, 붕괴의 상태로 갈수록 증가하는 경향을 나타낸다.

In this study, the long-term performance of FRP Hybrid Bar made by hybridizing FRP (Fiber Reinforced Polymer) with ordinary reinforcing steel bars was experimentally examined as a part of the development of alternative materials for RC (reinforced concrete) structures especially located in marine or harbor areas. In order to evaluate the field exposure of the FRP Hybrid Bar, the specimen was prepared and the corrosion behavior was evaluated by letting the specimen exposed to the field conditions in the west coast of South Korea. The purpose of this study is to provide important data as a material countermeasure to reduce corrosion of reinforcing steel in future marine port concrete structures based on the results obtained through this study.

Corrosion of rebar causes a severe problem that causes extensive damage to various types of structures. While considerable research has been carried out on measuring the amount of corrosion and methods to slow the progress of corrosion, a qualitative measurement technique that can measure the amount of corrosion of reinforcing steel need to be developed. The purpose of this research is to develop a new tech-nique to measure the corrosion level of rebar using accumulated thermal data. Accumulated thermal data were gathered using infrared cam-era and digitized to distinguish the difference between various corrosion levels of rebar. The test results shows that the higher level of corro-sion displays the higher level of temperature.

「시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법」에 의거하여 정밀안전진단을 실시하는 시설물은 「시설물의 안전 및 유지관리 실시 세부지침」(이하 “세부지침”)에 의거 안정성 평가 및 손상에 대한 상태평가를 수행하고 있다. 그러나 철근노출이 발생하고 손상이 장기화 된 시설물의 철근부식을 고려한 안정성 검토가 미흡한 실정이다. 이에 따라, RC 구조물에 콘크리트 철근노출의 공용년수를 고려하여 구조안전성을 수행하고 상태등급을 산정하였다.

섬유보강 시멘트계 복합재료 (이하 FRCC)는 균열 폭의 제어 등의 역학적인 효과뿐 아니라 철근방식에도 효과가 있는 것이 기존의 문헌으로부터 확인되고 있다. 본 연구에서는 아연섬유를 포함한 각종 금속섬유를 이용하여 철근의 방식효과를 부식 촉진 실험에 의해 검토했다. 더욱이 방식효과에 큰 영향을 미치는 염분침투, 희생양극 효과, 전기회로 형성에 주목하여, 각각의 요인에 있어서 검토를 실시했다. 그 결과, 금속섬유를 혼입한 FRCC의 방식효과를 확인할 수 있었으며, 특히 희생 양극효과가 높은 아연섬유의 경우, 염분침투 억제 효과가 뛰어나 내부식 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

본 연구는 50mm 길이의 SD400 12mm 철근을 수돗물, DW + 10% CaCl2와 금속 + DW + 10% CaCl2 총 세종류의 액체에 넣어 가속 부식을 시킨 후 가속화에 따른 철근 산화물의 변화를 주기적으로 관찰하여 각각 철근의 부식으로 인해 생겨나는 화학물질을 분류하고, 변화하는 실험 조건이 주는 영향도 같이 비교하였다. 실험 결과 가속 부식 시킨 철근 산화물의 구성 요소들은 Iron Carbon – CFe15.1, Lepidocrocite – FeO(OH), Magnetite – Fe3O4, Wustite – Fe0.942O 등이라는 것을 확인할 수 있었으 며 그 변화를 그래프로 나타내었다.

In this study, Corrosion behavior in mortar was observed by the passage of time by using EIS method. As a result of EIS experiment, equivalent circuit and changes of Impedance parameter could be observed. In addition, it was confirmed that impedance of rebar in concrete and corrosion rate according to the amount of NaCl and LiNO2 were different.

NaCl과 LiNO2의 첨가량에 따른 콘크리트에 매립된 철근의 부식거동을 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 고찰하였다. 부식 가속 방법중 하나인 건습반복법을 이용하여 단기간 내에 부식현상을 촉진하였으며, 측정된 임피던스 값을 통해 등가회로를 제안할 수 있었다. NaCl 1.2 kg/m3이 첨가된 콘크리트에 매립된 철근의 부동태 피막이 빠르게 파괴되는 것을 확인할 수 있었으며, 염화물 첨가량 대비 0.6M의 LiNO2를 첨가한 경우 부식진행속도가 크게 저하하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 염화물 첨가량 대비 1.2M의 LiNO2를 첨가한 경우 부동태 피 막이 부식가속시간이 지나도 파괴되지 않고 성능이 유지되는 것을 확인할 수 있었다.

In this study, Corrosion behavior in mortar was observed by the passage of time by using EIS method. As a result of EIS experiment, equivalent circuit and changes of Impedance parameter could be observed. In addition, it was confirmed that impedance of rebar in mortar and corrosion rate according to the amount of NaCl were different.

To evaluate the decline of the strength and energy dissipation capacity of RC moment frame, which proceeded with corrosion of the reinforced-bar of the element, simulation test is conducted with simulation model which adopted monte-carlo simulation method. For the design of damper, the strength, stiffness degradation and energy dissipation capacity are evaluated by using test results.

콘크리트 내부에 매설된 철근의 부식은 철근콘크리트구조물의 조기 성능저하와 붕괴의 주요원인이 되고 있다. 철근콘크리트 구조물에 발생하는 열화현상 중에서 철근부식에 의해 발생되는 염해는 그 피해가 다른 열화 현상보다 심하고 구조물의 보수 및 시공 측면에서도 막대한 경비가 요구되고 보수시기 또한 정하기 힘들다. 따라서 철근의 부식상태에 대한 조기발견은 관리자의 효율적인 보수 및 보강계획 수립을 위해 매우 중요하다. 한편 철근 부식을 평가하는 방법 중 비파괴측정이 많이 사용되고 있다. 특히 CM-Ⅱ(corrosion meter) 측정기는 자연전위와 분극저항 및 콘크리트 비저항을 측정할 수 있어서 많이 사용되지만 몇 가지 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 매립형 미니센서가 개발되어져 왔다. 이 미니센서를 이용하여 철근 부식을 측정한 후 CM-Ⅱ(corrosion meter)의 측정결과와 비교분석하여 개발된 미니센서의 타당성을 검증하였다.

피복 콘크리트의 균열 발생에 기인한 매크로셀 부식 환경하에서의 Cr강방식철근의 방식성을 평가하기 위하여 10종류의 Cr강방식철근을 콘크리트에 매입 후 피복 콘크리트에 모사 균열을 발생시킨 공시체를 제작하였다. 그 후 염수 분무 촉진 양생 105사이클까지의 매크로셀 부식전류밀도의 경시변화와 아노드ㆍ캐소드 철근의 자연전위, 부식면적률, 부식감량률을 측정함으로써 Cr강방식철근의 방식성에 대하여 검토하였다. 그 결과, 염화물 이온 농도차 3kg/m3 이하의 매크로셀 부식 환경에 대하여 Cr함유율 9% 이상의 Cr강재에서 방식성이 확인되었으며 특히, Cr함유율 11% 이상의 Cr강재에서 뛰어난 방식성이 입증되었다.

중성화와 염해의 복합 열화 환경하의 콘크리트 내에서의 Cr강방식철근의 방식성을 평가하기 위하여 Cr함유율이 다른 10종류의 철근을 피복 두께 20mm 위치에 매입한 염화물 이온 함유량 0.3, 0.6, 1.2, 2.4kg/m3의 콘크리트 공시체를 제작하였다. 그 후 촉진 중성화 시험 및 고저온 건습 반복의 부식 촉진 시험 기간 중의 Cr강방식철근의 자연전위, 부식면적률, 부식감량률의 경시변화를 측정함으로써 각 부식 환경에 대한 Cr강방식철근의 방식성에 대하여 검토하였다. 그 결과, 중성화와 염해의 복합 열화 환경의 경우, 염화물 이온 함유량 1.2kg/m3과 2.4kg/m3에 대하여 각각 Cr함유율 7% 이상과 9% 이상의 Cr강방식철근에서 방식성이 확인되었다.