KR20220165450A - Repair technology of cathodic polarization for rebar and porous water proof for outworn reinforced concrete - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 노후, 열화된 철근 콘크리트 구조물(Outworn reinforced concrete)에서 보수부 철근에 대해 전기 화학적 음분극 기능의 도료적용과 보수부 표면에 통기성 방수제 적용에 의한 보수기술로서, 철근에 대한 전위 역전문제 발생을 억제하여 보수 주기를 향상시켜 안전성과 경제성을 향상시키는 기술이다.The present invention is a repair technology by applying a paint having an electrochemical negative polarization function to the reinforcing bars of an old and deteriorated reinforced concrete structure and applying a breathable waterproofing agent to the surface of the repairing part. It is a technology that improves safety and economy by improving the maintenance cycle by suppressing
국내의 기존 철근 콘크리트 구조물 들에서 조기에 콘크리트가 손상되고 보수 주기가 단축되는 현상에는 여러 가지 기술적 및 정책적 배경을 갖고 있는데 이러한 배경이 본 기술의 개발 배경이다.The phenomenon of early concrete damage and shortened repair cycle in existing reinforced concrete structures in Korea has various technical and policy backgrounds, and these backgrounds are the background of the development of this technology.
기존의 국내 철근 콘크리트 보수 기술들(특허, 신기술, 각종 지침 등)은 대체로 그림.1에서와 같이 콘크리트 열화로 철근에서 부식 문제가 발생하여 콘크리트가 파손되면 그림.8(E)에서와 같이 콘크리트 손상부를 확대 정리하고 노출되는 철근에 대해서 표면 처리 후 양분극 기능의 수지계 도료 (예; 에폭시, 우레탄, 불소수지 등)를 도포 및 콘크리트 손상부에는 고강도, 고 알칼리성의 보수 몰탈(mortar)을 채운 다음, 그림.8(F)와 같이 비 통기성 방수재로 표면방수 처리하는 것이 일반적인데, 이들 가운데 일부는 보수 몰탈의 강도와 pH를 조정하는 내용으로써 신기술을 인정받는 사례가 있다. 이때 그림.9에서와 같이 보수부와 비보수부 간을 관통하는 철근에서는 전위 역전 (상대적 음, 양극이 바뀌는 현상) 현상이 발생하게 되면, 비 보수부의 철근에서 양극반응 전지부식으로 조기에 보수하기 이전보다 더 큰 규모의 콘크리트 손상 문제가 발생할 수 있다.Existing domestic reinforced concrete repair technologies (patents, new technologies, various guidelines, etc.) generally cause corrosion problems in reinforcing bars due to concrete deterioration as shown in Figure 1. After expanding and arranging the parts, surface treatment for the exposed reinforcing bars, apply a bipolarizing resin-based paint (e.g., epoxy, urethane, fluororesin, etc.), and fill the damaged concrete with high-strength, high-alkaline repair mortar, As shown in Fig. 8(F), it is common to treat surface waterproofing with non-permeable waterproofing materials, and some of them have been recognized as new technologies by adjusting the strength and pH of the repair mortar. At this time, as shown in Fig. 9, if a potential reversal (relative negative/positive change phenomenon) occurs in the reinforcing bar penetrating between the repaired part and the non-repaired part, before the early repair by anodic reaction battery corrosion in the non-repaired reinforcing part Larger-scale concrete damage problems may occur.
이러한 현상은 정책적 배경의 결과이다. 국내와 부식 환경이 유사한 미국, 일본 및 영국 등을 약 1세기의 역사를 두며 금속의 부식 문제를 전기화학적으로 연구하는 방식 공학을 발전시켜 오며, 동시에 방식 전문 기술인력까지 다양하게 양성, 활용하는 정책 (예; 미국 10종, 일본 4종)을 유지하고 있는데 비해, 국내에선 지금까지도 방식 관련 정책을 배제함으로써 불가피하게 발생하는 현상이 정책적 배경이라 할 수 있다.This phenomenon is the result of the policy background. With about a century of history in the United States, Japan, and the United Kingdom, which have similar corrosive environments to Korea, we have developed method engineering to study metal corrosion problems electrochemically, and at the same time, a policy to train and utilize various professional technicians for corrosion protection. (Example: 10 types in the US, 4 types in Japan), but in Korea, the phenomenon that inevitably occurs by excluding method-related policies can be called the policy background.
다음은 방식기술 정책 선진국 들에서 상식화하여 활용하는 철근 콘크리트의 철근 부식관련 기초 자료들인데, 본 기술의 방식효과를 이해할 수 있는 배경기술이다.The following are basic data related to corrosion of steel bars in reinforced concrete, which are common sense and utilized in advanced countries with anticorrosive technology policies.
1) 콘크리트의 열화와 영향1) Deterioration and impact of concrete
콘크리트의 품질을 떨어뜨리는 열화의 종류에는 중성화, 동결 융해작용, 염화물 작용 및 황산염의 에트린과이트(Ettringite)가 있는데 이러한 열화원인들에 의해 콘크리트가 열화 하게 되면, 콘크리트 자체의 강도 저하에 영향을 미치면서 동시에 내부 철근의 부식에 직, 간접적인 영향을 미친다. 철근 콘크리트 구조물에서 철근이 부식되면 체적이 약 3~5배 팽창하기 때문에 접하고 있는 콘크리트가 파손되어 안전수명을 단축시키는 결과를 초래한다.Types of deterioration that decrease the quality of concrete include neutralization, freeze-thaw action, chloride action, and ettringite of sulfate. When concrete is deteriorated by these causes, it affects the strength of concrete itself. At the same time, it has a direct or indirect effect on the corrosion of internal reinforcing bars. When the reinforcing bars in a reinforced concrete structure are corroded, the volume expands about 3 to 5 times, so the concrete in contact with it is damaged, resulting in a shortened safety life.
따라서, 콘크리트를 열화 시키는 요인들을 찾아 기술적으로 제거해야 한다.Therefore, it is necessary to find out the factors that deteriorate concrete and remove them technically.
(1) 중성화(1) Neutralization
콘크리트는 세라믹인 시멘트(Cement)에 모래와 물 그리고 자갈을 혼합하여 경화 시킨 고강도 건설자재다. 시멘트는 물과 수화 반응할 때 고 알칼리 성분인 Ca(OH)2가 약 30% 생성되기 때문에 건전한 콘크리트는 고 알칼리(PH≒12~13) 성질을 띠게 된다.Concrete is a high-strength construction material made by mixing sand, water, and gravel with ceramic cement. When cement undergoes hydration with water, about 30% of Ca(OH) 2 , a highly alkaline component, is produced, so sound concrete has a high alkalinity (PH≒12~13).
따라서 내부 철근을 부동태화 시켜 보호하는 기능이 있다. 그러나 콘크리트가 물과 반응할 때 발생하는 수화열(약 60~70℃)에 의한 팽창 그리고 냉각될 때의 수축반응으로 미세한 균열이 발생하고, 또 건조시 타설용 수분이 증발하면서 만들어지는 모세관 등에 의해 콘크리트 표면에 물이 닿게 되면서 그림.1.(B)에서와 같이 수분이 내부로 침투되고, 이때 대기중의 탄산가스(CO2)도 동시에 유입되면서 식(3)에서와 같은 반응으로 콘크리트의 강 알칼리 요인인 Ca(OH)2를 중성의 CaCO3로 중성화시키며 pH를 10 이하로 떨어뜨린다.Therefore, it has the function of passivating and protecting the internal reinforcing bars. However, expansion by heat of hydration (about 60~70℃) generated when concrete reacts with water and contraction reaction when cooled cause microscopic cracks to occur, and concrete is formed by capillary tubes formed by evaporation of water for pouring during drying. As the water touches the surface, moisture penetrates into the inside as shown in Figure 1.(B), and at this time, carbon dioxide (CO 2 ) in the atmosphere is also introduced at the same time, resulting in a reaction as shown in Equation (3), resulting in strong alkali of concrete. The factor Ca(OH) 2 is neutralized with neutral CaCO 3 and the pH drops below 10.
현재 콘크리트의 중성화 판단기준은 pH 10이다.Currently, the criterion for neutralization of concrete is pH 10.
다음은 콘크리트의 수화 반응이다.The following is the hydration reaction of concrete.
즉, 콘크리트의 수화반응식 (1), (2)에서 생성되는 알칼리 성분인 Ca(OH)2가 콘크리트 표면에서 침투하는 수분과 탄산가스에 의해 중성의 CaCO3로 변하게 되면 콘크리트의 pH가 12.5에서 10이하로 떨어지게 되는데 이때 콘크리트는 중성화되었다고 평가한다.In other words, when Ca(OH) 2 , an alkali component generated in the hydration equations (1) and (2) of concrete, is changed to neutral CaCO 3 by moisture and carbon dioxide gas penetrating from the concrete surface, the pH of concrete changes from 12.5 to 10 At this point, the concrete is evaluated as neutralized.
이렇게 콘크리트의 중성화가 그림 에서와 같이 철근에까지 진행되면 철근의 전위가 그림에서 나타낸 것과 같이 부식전위까지 음분극 되면서 주변 철근과 부식전지를 형성 및 양극 반응 전지부식으로 부식속도가 증가하며 콘크리트를 손상시키게 된다. (철근이 부식될 때 체적은 약3~5배 팽창)When the neutralization of concrete proceeds to the reinforcing bars as shown in the figure, the potential of the reinforcing bars becomes negatively polarized to the corrosion potential as shown in the figure, forming a corrosion cell with the surrounding reinforcing bars, and the corrosion rate increases due to anode reaction battery corrosion, which damages the concrete. do. (When reinforcing bars corrode, the volume expands about 3 to 5 times)
그림.2는 pH변화에 따른 철근의 전위관계, 표.2는 pH변화에 따른 강의 부식경향에 대한 실험치를 나타낸다.Figure.2 shows the potential relationship of rebar according to pH change, and Table.2 shows the experimental value of the corrosion tendency of steel according to pH change.
다음은 콘크리트 중성화 속도와 관련해 제시되어 있는 실험식과 중성화율이다.The following is the empirical formula and neutralization rate presented in relation to the neutralization rate of concrete.
여기서here
W=물시멘트 비W = water-cement ratio
X=중성화 깊이X = Depth of Neutralization
R=중성화 율R = neutralization rate
(2) 동결 융해작용(2) freeze-thaw action
급격한 온도변화를 받는 콘크리트 표면에서 수분의 동결, 융해가 반복될 때 표면에서 균열이 진전되며 콘크리트가 열화 되는데, 이러한 표면 손상은 다음 순으로 진행된다When freezing and melting of moisture are repeated on the concrete surface subjected to rapid temperature changes, cracks propagate on the surface and the concrete deteriorates. This surface damage proceeds in the following order.
이러한 동결 융해 작용을 억제하기 위해서 공기연행제(AE제)를 적용한다. 그림.3은 공기 연행제에 대한 실험치를 나타낸다.In order to suppress this freeze-thaw action, an air entraining agent (AE agent) is applied. Fig. 3 shows the experimental values for the air entraining agent.
3) 염화물 작용3) Chloride action
일찍이 (1990년대 이전) 콘크리트 타설 시 콘크리트의 경화촉진 및 동결방지를 목적으로 전 세계적으로 염화칼슘을 시멘트양의 1~2%정도 첨가하였다.Early (before the 1990s), calcium chloride was added around 1 to 2% of the amount of cement worldwide for the purpose of promoting hardening and preventing freezing of concrete during concrete placement.
그러나 콘크리트에 첨가된 염화 칼슘이 내부 철근 부식에 나쁜 영향을 미친다는 사실이 밝혀지면서부터 는 전세계적으로 염화 칼슘의 적용을 금지하고 있다. 그림.4는 염분량에 따른 철근의 표면 전위 변화 경향을 나타낸 실험자료이다.However, since it was discovered that calcium chloride added to concrete has a bad effect on corrosion of internal reinforcing bars, the application of calcium chloride has been banned worldwide. Figure.4 is the experimental data showing the change trend of the surface potential of the rebar according to the amount of salt.
그림.4에서 나타낸 바와 같이 콘크리트 중의 염화물 함량이 0.04~0.09%에선 시간 경과에 따라 콘크리트가 철근을 양분극시켜 보호하지만 0.16% 이상에선 시간 경과에 따라 음분극을 가중시켜 철근의 부식을 촉진하는 경향이 있음을 알 수 있다.As shown in Figure.4, when the chloride content in concrete is 0.04 to 0.09%, the concrete protects the reinforcing bar by positively polarizing it over time, but at 0.16% or more, the negative polarization increases over time, which tends to promote corrosion of the reinforcing bar. It can be seen that there is
이러한 철근의 음분극 경향은 염화물의 함량이 많아질수록 크다는 것을 보여주고 있다.This shows that the negative polarization tendency of the reinforcing bar increases as the chloride content increases.
(4) 황산염의 에트린 과이트 (Ettringite)(4) Ettringite sulfate (Ettringite)
황산염을 함유하는 토양이나 해수에 의해 철근콘크리트 구조물이 크게 손상되는 사례가 많이 나타나고 있다. 이것은 황산염이 콘크리트 중의 알칼리 성분인 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 반응해 석고(CaSO4)를 만들고 이것이 다시 칼슘 알루미네이트와 반응해 용적이 큰 에트린 과이트(3CaO-A12O3·3CaSO4·31H2O)를 형성하기 때문이다.There are many cases in which reinforced concrete structures are greatly damaged by soil or seawater containing sulfate. This is because sulfate reacts with calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ), an alkali component in concrete, to make gypsum (CaSO 4 ), which in turn reacts with calcium aluminate to form ethylene oxide (3CaO-A1 2 O 3 3CaSO) with a large volume. 4 31H 2 O).
표.4는 각종 황산염을 함유하는 토양과 용액이 콘크리트에 미치는 영향을 비교한 것이다.Table 4 compares the effects of various sulfate-containing soils and solutions on concrete.
한편 콘크리트 중의 마그네슘염과 암모늄염도 수산화칼슘과 다음과 같이 반응하여 에트린과이트를 생성할 수도 있다.Meanwhile, magnesium salts and ammonium salts in concrete may also react with calcium hydroxide to form ethringite as follows.
여기서 생성되는 Mg(OH)2는 용해도가 적어 고체상으로 석출되고 NH2 는 기체로 빠져 나간다. 따라서 콘크리트 중에서 Ca(OH)2의 양을 감소시키는 결과를 초래한다. 그리고 이 때 생성되는 석고(CaSO4)는 다음 반응으로 에트린과이트를 생성한다.Mg(OH) 2 produced here is precipitated as a solid with low solubility, and NH 2 escapes as a gas. Therefore, it results in reducing the amount of Ca(OH) 2 in concrete. And the gypsum (CaSO 4 ) produced at this time produces ettringite through the following reaction.
이러한 황산염의 영향을 감소시키기 위해 황산염이 1,500ppm 이상인 환경에선 3CaO·Al2O3 의 함량을 낮춘 내황산염 시멘트를 규정화 하여 사용하기도 하고, 아울러 고로슬래그나 포스란등의 혼화재를 적용하는 연구가 깊게 연구되어 왔다In order to reduce the impact of sulfate, sulfate-resistant cement with a lowered content of 3CaO Al 2 O 3 is prescribed and used in an environment where sulfate is over 1,500 ppm, and research is being conducted to apply admixtures such as blast furnace slag or phosran. have been studied in depth
그런데 해수중에는 황산염이 약 2,500ppm정도 포함되어 있기 때문에 일찍부터 염해지역 철근콘크리트 구조물(특히 원자력 발전소)에는 3CaO·Al2O3를 최대로줄인 5종 시멘트를 사용했었다.However, since seawater contains about 2,500 ppm of sulfate, 5 types of cement with maximum reduction of 3CaO·Al 2 O 3 were used for reinforced concrete structures (especially nuclear power plants) in salt-damaged areas from early on.
그러나 해수중에 포함된 약 17,000ppm의 염화물은 3CaO·Al2O3가 감소시 철근 부식에 더 큰 영향을 미친다는 사실이 밝혀지면서부터 는 해양 철근콘크리트 구조물에서는 5종 시멘트의 사용이 금지되고 있다.However, since the fact that about 17,000ppm of chloride contained in seawater has a greater effect on reinforcing steel corrosion when 3CaO·Al2O3 is reduced, the use of class 5 cement has been banned in marine reinforced concrete structures.
국내에선 모 원전 건설시 5종시멘트를 수입 적용한 실적이 있고, 신공항 건설 초기단계에서 일부 적용한 실적이 있는 것으로 보고되고 있다.In Korea, it is reported that there is a performance of importing and applying class 5 cement in the construction of a nuclear power plant, and some application in the early stage of the construction of a new airport.
최근에는 고로슬래그나 포스란을 첨가한 혼합시멘트 적용법이 연구되고 있다.Recently, a method of applying mixed cement with blast furnace slag or phosran is being studied.
2) 철근의 부식 및 방식이론2) Corrosion and Method Theory of Rebar
(1) 강의 부식이론(1) Corrosion theory of steel
강은 자연에 존재하는 산화철(酸化鐵; Rust)에 열을 가해 환원시킴으로써 생성된다. 따라서 강은 대기중에서 물과 산소가 접할 시 산화되어 원래의 모습 즉, 산화철(Fe2 O3 : 녹)으로 되돌아 가는 특징이 있다. 강의 표면에 수분과 산소가 접할 시 산화 반응은 다음과 같이 진행된다.Steel is produced by reducing iron oxide (Rust), which exists in nature, by heating it. Therefore, steel is characterized by being oxidized when it is in contact with water and oxygen in the air and returning to its original form, that is, iron oxide (Fe 2 O 3 : rust). When moisture and oxygen come into contact with the steel surface, the oxidation reaction proceeds as follows.
· 양극반응· Anode reaction
금속의 산화반응 (이온화 반응)Oxidation reaction of metal (ionization reaction)
· 음극반응· Cathodic reaction
환경성분의 환원반응(전자소모 반응)Reduction reaction of environmental components (electron consumption reaction)
· 음 양극간 전지반응Battery reaction between negative and positive electrodes
산소부족시 Fe3O4·nH2OIn case of lack of oxygen, Fe 3 O 4 nH 2 O
2) Pourbaix diagram2) Pourbaix diagram
M.Pourbaix는 일찍이 강의 부식 특성을 열역학적 이론식과 실험치를 조합하여 그림으로 나타내었다. 즉 그림.5에서와 같이 Y축은 금속의 부식전위를 X축은 환경성분의 pH로 나타내었는데, 그림.5는 강의 부식도이다. (모든 금속은 고유의 부식도를 가지고 있다.)M. Pourbaix early showed the corrosion characteristics of steel as a picture by combining the thermodynamic formula and experimental values. In other words, as shown in Figure.5, the Y-axis represents the corrosion potential of metal, and the X-axis represents the pH of the environmental component. Figure.5 is the corrosion degree of steel. (Every metal has its own corrosion rate.)
*Pourbaix diagram은 OO금속의 전위-pH도 , OO금속 부식도 등으로 표기 하기도 한다.*Pourbaix diagram is also expressed as potential-pH of OO metal, corrosion degree of OO metal, etc.
그림.5에서 다음의 강 부식 특성을 읽을 수 있다.In Fig. 5 the following steel corrosion properties can be read.
· 강은 중성 수용액에서 부식된다. (부식전위: -0.65Volt)· Steel corrodes in neutral aqueous solutions. (Corrosion potential: -0.65 Volt)
· 강의 전위를 높이면 (그림5의 ①) 강의 표 면은 부동태화 된다.· If the potential of the steel is raised (① in Fig. 5), the surface of the steel is passivated.
· 강의 전위를 낮추면 (그림5의 ②) 강의 표 면은 안정화 된다.· When the potential of the steel is lowered (② in Figure 5), the surface of the steel is stabilized.
· 강은 고 알칼리에 노출되면 (그림5의 ③) 강의 표면은 부동태화 된다.· When steel is exposed to high alkalinity (Fig. 5 ③), the surface of the steel becomes passivated.
여기서 그림5의 ①을 양극방식(陽極防蝕: Anodic protection). ②를 음극방식(陰極防蝕, Cathodic protection), ③을 알칼리화(Alkarinity) 방식법이라고 한다.Here, ① in Figure 5 is an anode method (Anodic protection). ② is called cathodic protection, and ③ is called alkalinity protection.
(3) 강의 방식 이론(3) Lecture method theory
강의 방식이론은 부식이론을 근거로 설명된다.The method theory of steel is explained based on the corrosion theory.
식(9), (10), (11)과 그림.5 Pourbaix diagram을 통해 기본적인 방식이론을 도출하면 표.5와 같다.Table 5 shows the basic method theory derived from equations (9), (10), (11) and Figure.5 Pourbaix diagram.
① 강의 표면에서 부식전지의 회로 역할을 하는 수분의 접촉을 차단하여, 금속의 전지 반응을 억제(식(9) 참조)① Blocking the contact of moisture on the surface of the steel, which serves as a circuit of the corrosion battery, suppressing the battery reaction of metal (see Equation (9))
② 수분이 접하는 조건(예: Boiler, 물탱크, 배관)에선 수중의 용존산소를 제거하여 환원반응을 억제(식(10) 참조)② In conditions where water is in contact (e.g. boiler, water tank, piping), dissolved oxygen in the water is removed to suppress the reduction reaction (see equation (10))
③ 금속의 전위를 양분극(陽分極; Anodic polarization)시켜 표면을 부동태화하는 방법 (그림5의 (1))③ A method of passivating the surface by anodic polarization of the potential of the metal (Figure 5 (1))
④ 금속의 전위를 음분극(陰分極: Cathodic polarization)시켜 안정화 하는 방법 (그림5의 (2))④ Stabilization method by cathodic polarization of metal potential (Figure 5 (2))
⑤ 환경성분을 알칼리화하여 금속 표면을 부동태화 하는 방법(그림5의 (3))⑤ How to passivate the metal surface by alkalizing environmental components (Figure 5 (3))
표.5는 강의 방식 이론 간의 비교이다.Table 5 is a comparison between lecture method theories.
3) 철근의 표면에서 수분 접촉을 차단하는 방식기술3) Method technology to block moisture contact on the surface of rebar
(1) 수지도장(1) Resin painting
철근의 절연성의 수지를 도장하여 수분의 접촉을 차단, 부식을 억제한다. 철근도장은 전용 도장기계장치를 이용한다. 철근을 도장기계에 삽입하게 되면Insulating resin is applied to reinforcing bars to prevent contact with moisture and prevent corrosion. Rebar painting uses a dedicated painting machine. When reinforcing bars are inserted into the painting machine
과정으로 외부에 절연성의 에폭시 도막이 형성된다.In the process, an insulating epoxy coating film is formed on the outside.
1960년대에 미국에서 개발되어 해상의 교량 건설에서 집중적으로 적용되었는데, 적용 후 10년 정도 경과시 콘크리트에서의 균열발생율이 일반철근 적용시보다 높게 나타나므로, 미국의 콘크리트 연구소가 그 원인을 분석했었다. 연구결과 배근 과정에서 절단 및 굽힘 시 발생하는 피막손상부(절단면, 굽힘시 피복분열부)가 상대적으로 양극이 되는 소양극-대음극 부식전지가 형성되어 피막 손상부가 전지부식 됨으로써 발생한 균열임을 확인함과 동시에 콘크리트 시방서 상에서 교량건설에서 에폭시 도장 철근의 사용을 금지하는 규정을 추가하였었다. 국내에서는 서해대교, 영종대교, 광안대교의 교각에 일부 사용한 사례가 보고되고 있다.It was developed in the United States in the 1960s and was intensively applied in the construction of marine bridges. After about 10 years of application, the rate of cracking in concrete was higher than that of general reinforcing bars, so the American Concrete Institute analyzed the cause. As a result of the study, it was confirmed that the damage to the film is a crack caused by battery corrosion, as a small anode-to-cathode corrosion battery is formed in which the damaged film (cutting surface, splitting of the coating during bending) that occurs during cutting and bending in the process of reinforcing is relatively anode. At the same time, a rule was added to prohibit the use of epoxy-painted reinforcing bars in bridge construction in the concrete specification. In Korea, some cases of use in the piers of Seohae Bridge, Yeongjong Bridge, and Gwangan Bridge have been reported.
(2) 아연 도금(2) Zinc plating
일반철근을 산세, 수세과정을 거친 다음에 용융아연 욕조에 담그면 표면이 아연용융 도금된다. 아연용융 도금 철근은 수지도장에 비해 콘크리트와의 접착력이 우수하고(수지도장 철근 콘크리트와의 접착력은 일반 철근의 약 80% 정도임), 무엇보다 배근 과정에서 발생하는 피막 손상부가 상대적 음극으로 작용하여, 마치 희생양극 음극방식 효과로 철근이 보호되기 때문에 이상적인 철근방식법으로 평가되어 최근에는 해상 철근 콘크리트 구조물에 널리 적용되고 있다. 국내에선 지금까지 적용된 사례가 보고되고 있지는 않으나 앞으로 염해지역을 포함해 부식성이 높은 지역에서의 활용이 권장된다. 아연도금 철근은 일반 철근의 작업기준에 따라 적용이 가능하다.When general rebar is immersed in a hot-dip zinc bath after going through pickling and water washing, the surface is galvanized. Zinc-dipped rebar has better adhesion to concrete than resin-coated reinforcing bars (adhesion to resin-coated reinforcing bars is about 80% of that of general reinforcing bars), and above all, the damage to the coating that occurs during the reinforcement process acts as a relative cathode. However, since the reinforcement is protected by the cathodic protection effect of the sacrificial anode, it has been evaluated as an ideal reinforcement method and has recently been widely applied to offshore reinforced concrete structures. In Korea, no case has been reported so far, but it is recommended to use it in highly corrosive areas including salt-damaged areas in the future. Galvanized rebars can be applied according to the work standards for general rebars.
(3) 표면 방수(3) Surface waterproofing
철근 콘크리트 구조물의 철근 방식기술 가운데 표면 방수기술이 가장 경제적인 기술로 평가되고 있다. 따라서 오랜 역사를 두고 표면방수기술이 개발 적용되어 왔다. 그 중 유기계 수지 방수도장법이 전세계적으로 널리 적용되어 왔었는데 최근에는 유기계 수지도료의 환경성 문제, 접착력 문제를 개선한 무기 방수도료가 개발되어 적용범위를 넓혀가고 있다.Among the reinforcement method technologies for reinforced concrete structures, the surface waterproofing technology is evaluated as the most economical technology. Therefore, surface waterproofing technology has been developed and applied over a long history. Among them, the organic resin waterproof coating method has been widely applied worldwide, but recently, inorganic waterproof paints that have improved the environmental problems and adhesiveness problems of organic resin paints have been developed and are expanding the scope of application.
그리고, 최근에 개발되는 첨단무기 방수도료 가운데는 단열 기능도 한층 높인 기술이 계속적으로 개발되어 적용을 넓혀가고 있다. 또한, 콘크리트 표면 방수기술 가운데는 내해수성, 내약품성 및 내충격성을 향상시킨 방수시트나 라이닝, 방수몰탈 기술도 개발되어 특수목적으로 사용되고 있다.In addition, among the recently developed advanced inorganic waterproof paints, technologies with higher insulation functions are continuously developed and applied. In addition, among concrete surface waterproof technologies, waterproof sheets, linings, and waterproof mortar technologies with improved seawater resistance, chemical resistance, and impact resistance have been developed and used for special purposes.
(4) 구체 방수(4) sphere waterproofing
구체 방수는 콘크리트 양생시 발생하는 수화열의 영향에 의한 내부 균열을 억제하기 위해 내균열성 혼화재를 콘크리트 타설 시 넣어, 콘크리트 내부로의 수분 침투를 방지하는 기술이다. 구체방수재는 대체로 액상으로 생산되는데, 국내에선 분말형 구체방수재가 신기술로 인정받은 사례가 있다. 부식성이 강한 해상 구조물, 항상 물이 접하는 물탱크, 하수처리장 등에 널리 적용하는 철근 방식기술이다.Spherical waterproofing is a technology that prevents moisture from penetrating into the concrete by inserting a crack-resistant admixture during concrete pouring to suppress internal cracks caused by the heat of hydration generated during concrete curing. Concrete waterproofing materials are generally produced in liquid form, but in Korea, there is a case in which powder-type concrete waterproofing materials have been recognized as a new technology. It is a reinforcement technology that is widely applied to offshore structures with strong corrosiveness, water tanks that are always in contact with water, and sewage treatment plants.
4) 양분극으로 표면을 부동태화4) Passivate the surface with bipolar polarization
그림.5, 표.5에서 나타낸 것과 같이 철근의 표면 전위를 어느 정도 이상 양분극시키면, 부동태화하여 부식진행을 효과적으로 억제할 수 있다. 철근 콘크리트 구조물에서는 양분극 기능을 가진 아질산염계 부식억제제(inhibitor)가 주로 사용되고 있다. 적용은 주로 염해지역 철근 콘크리트 구조물(항만시설, 교량) 등에 사용되는데, 내륙 지방에서도 하상 교량이나 정수장, 하수처리장 등에 적용시 경제적으로 철근의 부식문제를 개선할 수 있다.As shown in Figure.5 and Table.5, if the surface potential of the reinforcing steel is positively polarized to a certain extent or more, the progress of corrosion can be effectively inhibited by passivation. In reinforced concrete structures, nitrite-based corrosion inhibitors with anodic polarization are mainly used. Application is mainly used for reinforced concrete structures (port facilities, bridges) in salt-damaged areas, and when applied to riverbed bridges, water purification plants, and sewage treatment plants in inland areas, it can economically improve the corrosion problem of reinforcing bars.
5) 음분극으로 표면을 안정화5) Stabilize the surface with cathodic polarization
전자를 공급하여 금속면을 음분극 시켜서 부식을 억제하는 음극방식(陰極防蝕; Cathodic protection)법으로 철근의 부식을 효율적으로 방지할 수 있다.Corrosion of rebar can be effectively prevented by the cathodic protection method, which suppresses corrosion by supplying electrons to negatively polarize the metal surface.
그림.6은 철근 콘크리트에 적용하는 전기방식법의 모식도인데, 실제 적용에선 외부전원 음극방식 기술이 주로 적용되며, 이 때 방식기준은 -100mV(-0.1Volt) 음분극을 기준하는 게 일반적이다.Figure.6 is a schematic diagram of the electric protection method applied to reinforced concrete. In actual application, the external power cathodic protection technology is mainly applied, and in this case, it is common to use -100mV (-0.1Volt) negative polarization as the standard.
즉, AC전원을 정류기를 거쳐 DC전원으로 전환한 다음 부극(-)을 철근에 연결하고, 정극(+)은 표면에 설치하는 불용성 양극(주로 티타늄이 많이 사용됨)에 연결하는데, 방식 대상 철근에 전자를 공급하여 전위를 -100mV(-0.1Volt) 정도 음분극 시키면 철근의 부식은 효과적으로 방지할 수 있다.In other words, AC power is converted into DC power through a rectifier, and then the negative electrode (-) is connected to the reinforcing bar, and the positive electrode (+) is connected to the insoluble anode installed on the surface (mostly titanium is used a lot). By supplying electrons to negatively polarize the potential to about -100mV (-0.1Volt), corrosion of rebar can be effectively prevented.
본 기술은 강의 표면에 수분이 접하면 전자를 잃고, 강이 이온으로 떨어져 나가는 산화반응This technology is an oxidation reaction in which electrons are lost when moisture comes into contact with the steel surface, and the steel is separated into ions.
즉, Fe->Fe2 ++2e-(식9 참조)That is, Fe->Fe 2 + +2e - (see Formula 9)
에서 강에 전자를 공급하여 전위를 음분극 시키게 되면 강의 산화반응이 일어나지 않고 안정화된다. 이러한 철근의 음극방식 기술은 주로 염해지역 부두시설, 교량 등에서 주로 적용하고 있다.When electrons are supplied to the steel to negatively polarize the potential, the oxidation reaction of the steel does not occur and is stabilized. This cathodic protection technology for reinforcing bars is mainly applied to dock facilities and bridges in salt-damaged areas.
6) 알칼리화에 의한 부동태화6) Passivation by alkalinization
콘크리트는 구성 성분 중에 Ca(OH)2 , Mg(OH)2 등의 영향으로 pH가 약 12~13 정도의 고 알칼리성을 나타내기 때문에 내부 철근을 부동태화하여 보호한다.Since concrete shows a high alkalinity of about 12 to 13 in pH due to the influence of Ca(OH) 2 and Mg(OH) 2 among the components, the internal reinforcing bars are passivated and protected.
따라서, 철근 콘크리트 구조물의 내부 철근 부식과 관련해, 다음과 같은 단편적인 이론이 제안되고 있는 실정이다.Therefore, the following fragmentary theories have been proposed in relation to corrosion of internal reinforcing bars in reinforced concrete structures.
· 바닷모래를 골재로 사용해도 철근에 수분이 닿지 않으면 철근이 부식되지 않는다.Even if sea sand is used as an aggregate, the reinforcing bars will not corrode if moisture does not come into contact with them.
· 바닷모래를 골재로 사용해도 콘크리트가 건조하면 철근이 부식되지 않는다.Even if sea sand is used as an aggregate, the reinforcement will not corrode if the concrete is dry.
· 콘크리트는 강 알칼리성이기 때문에 바닷모래를 골재로 사용해도 철근이 부식되지 않는다.Since concrete is strongly alkaline, rebars do not corrode even when sea sand is used as an aggregate.
등이다.etc.
그러나 철근 콘크리트 구조물의 철근 부식문제와 관련해선 콘크리트의 강 알칼리성 특성 만으로 철근의 부식특성으로 단정해선 안 된다.However, in relation to the corrosion problem of reinforcing bars in reinforced concrete structures, the corrosion characteristics of reinforcing bars should not be determined only by the strong alkalinity of concrete.
즉, 앞에서 열거한 여러 가지 콘크리트 열화원인도 철근 부식특성에 변수로 작용할 수 있기 때문이다. 따라서, 콘크리트의 알칼리화에 의한 철근의 부동태화 이론을 논할 때, 다음 사항도 보완하여야 한다.In other words, it is because the various causes of concrete deterioration listed above can also act as variables in the corrosion characteristics of reinforcing bars. Therefore, when discussing the theory of passivation of rebar by alkalization of concrete, the following points should also be supplemented.
· 콘크리트의 중성화를 촉진하는 요소들에 대한 대책Measures against factors that promote neutralization of concrete
예: 표면방수, 구체방수Example: surface waterproofing, concrete waterproofing
· 중성화가 진행된 콘크리트 구조물에 대해 중성화를 복원하는 대책Measures to restore neutralization for concrete structures that have undergone neutralization
예: 표면에서 알칼리 주입기술Example: Alkali injection technology at the surface
이상과 같은 철근 콘크리트 구조물의 중성화 복원기술은 부식억제제 전문 생산업체들이 다양한 기술을 개발, 제공하고 있다.As for the above neutralization restoration technology of reinforced concrete structures, manufacturers specializing in corrosion inhibitors are developing and providing various technologies.
7) 철근의 비파괴 부식 진단법7) Non-destructive corrosion diagnosis method of rebar
기존의 철근 콘크리트 구조물에서 내부 철근에 대한 비파괴 부식진단법으로는 전위측정에 의한 방법과 콘크리트 중성화 측정에 의한 철근의 부식성 판단법이 실용화되어 있다.As a non-destructive corrosion diagnosis method for internal reinforcing bars in existing reinforced concrete structures, a method based on electric potential measurement and a method for determining corrosion resistance of reinforcing bars by measuring neutralization of concrete have been put into practical use.
(1) 전위 측정법(1) Potential measurement method
철근의 부식진단에서 가장 널리 이용되고 있는 진단방법으로서 측정과 평가법은 그림.7과 표.6와 같다.As the most widely used diagnosis method in the diagnosis of corrosion of rebar, the measurement and evaluation methods are shown in Figure.7 and Table.6.
그림.7에서 고저항 전위차계의 부극(-)과 철근 간에 도선을 연결하고, 정극(+)에 연결된 기준 전극에는 물을 함침한 스펀지를 꽂은 상태에서 콘크리트 표면에 접했을 때, 표.6에서와 같은 내부 철근의 전위를 읽을 수가 있다. 이렇게 측정된 전위는 철근의 부식성 경향을 평가하는 자료는 될 수가 있겠지만, 부식량 평가와는 무관한 자료이다.In Figure.7, when a wire is connected between the negative electrode (-) of the high-resistance potentiometer and the reinforcing bar, and a sponge impregnated with water is inserted into the reference electrode connected to the positive electrode (+), and in contact with the concrete surface, as shown in Table.6. The potential of the same internal rebar can be read. The potential measured in this way can be data to evaluate the corrosive tendency of the reinforcing bar, but it is irrelevant to the evaluation of the amount of corrosion.
(2) 중성화 측정법(2) Neutralization measurement method
그림.7에서 알 수 있듯이, 철근 콘크리트 구조물에서 콘크리트의 중성화 문제는 철근 부식에 직접적인 원인이 되기 때문에 콘크리트의 중성화 측정법은 철근부식평가와 밀접한 관계가 있다.As shown in Fig. 7, since neutralization of concrete in reinforced concrete structures is a direct cause of corrosion of reinforcing bars, the method of measuring neutralization of concrete is closely related to corrosion evaluation of reinforcing bars.
(원래 중성화 기준은 pH7인데 콘크리트의 중성화 기준은 pH10이다. 표면에서 물과 공기가 콘크리트 내부로 침투하여, 알칼리 성분인 Ca(OH)와 반응 중성의 CaCO로 변하게 되면, 콘크리트가 pH<10 이하로 중성화가 일어날 수 있다.)(The original neutralization standard is pH7, but the neutralization standard of concrete is pH10. When water and air penetrate into the concrete from the surface and change into Ca(OH), which is an alkaline component, and reacts with neutral CaCO, the concrete becomes pH<10 or less. Neutralization may occur.)
이렇게 콘크리트의 pH가 변하여 내부 철근의 전위가 음분극되면 부식률의 표.6에서 나타낸 바와 같이 크게 증가하게 된다. 따라서, 철근의 비파괴 부식진단에서 콘크리트의 중성화 진단은 간접적인 철근부식 진단법이라고 할 수 있다. 콘크리트 중성화 측정에서 시약으로는 페놀프탈렌 1% 알코올용액을 사용하는 게 일반적이다. 즉, 콘크리트 표면에서 깊이 방향으로 채취한 원통 상의 코어에 시약을 칠해 색깔 변화로써 중성화 깊이를 측정한다. 시약을 칠했을 때 적색으로 변색되는 부분은 중성화가 되지 않은 건전한 콘크리트로 평가하고, 색깔 변화가 없는 것은 pH가 10이하로 떨어진 중성화로 평가한다.When the potential of the internal reinforcing bars is negatively polarized due to the change in the pH of the concrete, the corrosion rate increases significantly as shown in Table 6. Therefore, in the non-destructive corrosion diagnosis of rebar, the neutralization diagnosis of concrete can be said to be an indirect reinforcement corrosion diagnosis method. In the measurement of neutralization of concrete, it is common to use 1% alcohol solution of phenolphthalene as a reagent. That is, the neutralization depth is measured by color change by painting the reagent on a cylindrical core sampled from the concrete surface in the depth direction. The part that turns red when the reagent is painted is evaluated as sound concrete that has not been neutralized, and the part without color change is evaluated as neutralized with a pH of 10 or less.
8) 철근 콘크리트 손상 및 첨단보수 기술자료8) Reinforced concrete damage and advanced repair technical data
(1)일반 철근 콘크리트 구조물(1) General reinforced concrete structures
일반적인 철근콘크리트 구조물이 그림.1에서와 같이 콘크리트의 열화로 부분적으로 부식되어 콘크리트가 파손되면, 그림.8에서와 같은 절차로 보수한다.If a general reinforced concrete structure is partially corroded due to deterioration of concrete as shown in Figure 1 and the concrete is damaged, repair it with the procedure shown in Figure 8.
(A): 건전상태(콘크리트 pH ≒ 12.5)(A): Healthy condition (concrete pH ≒ 12.5)
(B): 표면에서 수분, CO2 침입으로 콘크리트 중성화 진행(pH < 10)(B): Concrete neutralization progresses with moisture and CO 2 intrusion at the surface (pH < 10)
(C): 철근부식(체적3~5배 팽창)으로 콘크리트 파손(C): Concrete damage due to corrosion of reinforcing bars (expansion by 3 to 5 times the volume)
(D): 보수전(D): before maintenance
(E): 손상부 정리(E): Clean up the damage
(F): 손상부 보수(F): repair damage
이상의 철근콘크리트 손상부에 대한 보수공법은 오랜 역사를 두고 시행되어온 일반화된 보수기술인데, 최근에는 보수몰탈에 양분극 기능의 부식억제제를 혼화한 보수기술이 신기술로 인정받아 적용을 넓혀가고 있는 실정이다.The above repair method for damaged reinforced concrete is a generalized repair technology that has been implemented for a long time. Recently, the repair technology that mixes a corrosion inhibitor with a positive polarization function in repair mortar has been recognized as a new technology and is expanding its application. .
그런데 신기술을 적용하여 보수한 저수조 탱크에서 짧은 기간에 보수부 주변에서 철근의 전지부식으로 인해, 짧은 기간에 손상됨으로써 기존의 보수기술에 비해 보수사이클이 단축되는 문제가 발생하는 사례가 늘어나면서 신기술 적용에 대한 회의가 대두되고 있다.However, the water tank repaired by applying the new technology is damaged in a short period of time due to electrical corrosion of the reinforcing bars near the repair part in a short period of time, resulting in a shortened repair cycle compared to the existing repair technology. A meeting is on the rise.
손상된 부위의 철근에 대해 고 절연성 수지도장으로 철근의 전위를 양분극 시키고 아울러 양분극 기능을 높이는 고 알칼리성의 보수몰탈을 채울 때, 보수부를 관통하는 철근에서 부위에 따른 철근의 전위 관계는 그림.9와 같다.Figure 9 shows the potential relationship of reinforcing bars according to parts in the reinforcing part penetrating the repair part when the high-alkaline repair mortar that bipolarizes the potential of the reinforcing bar with high insulating resin coating and enhances the bipolarization function for the reinforcing bar in the damaged area. Same as
그리고, pH에 따른 철근의 전위변화 경향 분석에선 그림.10과 같은 자료가 이용되고 있다.In addition, the data shown in Fig. 10 are used in the analysis of the potential change trend of the rebar according to the pH.
그림.9, 그림.10에서 다음 사항을 읽을 수 있다.In Fig.9 and Fig.10 we can read:
그림.8의 (D)와 같이 콘크리트 손상부이 철근전위 E①은 손상되지 않은 부분의 철근전위 E②, E③에 비해 상대적으로 낮아 부식전지의 양극반응 전지부식이 일어나게 된다.As shown in (D) of Fig.8, the potential E① of the damaged part of the concrete is relatively lower than the potential of the reinforcing bar E② and E③ of the undamaged part, causing anode reaction battery corrosion of the corrosion battery.
즉, E①<E②<E③That is, E①<E②<E③
그리고, 그림.8의 (E)와 같이 손상부 주위를 정리하게 되면,And, as shown in (E) of Figure.8, if you clean up around the damaged part,
E①=E②<E③ 관계가 성립된다.The relation E①=E②<E③ is established.
그러나, 그림.8의 (F)와 같이 철근에 고 절연성 방식도장을 실시하고, 고 알칼리 부동태화 기능의 몰탈을 채우게 되면 E①과 E②는 전위가 약 0.4~0.5볼트 양분극되며 보수부 주변과 전위역전 현상으로 부수부 주변 ③의 철근에서 양극반응 전지부식이 일어날 수 있다.However, as shown in Figure 8 (F), when highly insulating anticorrosive coating is applied to the reinforcing bars and mortar with high alkali passivation function is filled, the potential of E① and E② is bipolarized by about 0.4 to 0.5 volts, and the potential around the repair part Due to the reversal phenomenon, anodic reaction battery corrosion may occur in the reinforcing bar ③ around the adjoining part.
이상과 같은 바람직 하지 않은 현상은 다음과 같이 개선되어야 한다.Undesirable phenomena such as the above should be improved as follows.
첫째; 손상부의 철근 방식에서 양분극(陽分極; Anodic polarization) 기능의 방식도장을 음분극(陰分極: Cathodic polarization) 기능의 방식재로 도포한다.first; In the reinforcement method of the damaged part, the anticorrosive coating of the anodic polarization function is applied as the anticorrosive material of the cathodic polarization function.
둘째; 보수 몰탈은 철근의 양분극 기능을 낮추고, 기존 콘크리트와 유사한 기능의 몰탈을 적용한다.second; The repair mortar lowers the bipolarization function of the reinforcing bar and applies a mortar with a function similar to that of the existing concrete.
셋째; 표면 방수는 폭넓게 실시하여 철근 간에 부식전지 형성을 방지한다.third; Surface waterproofing is carried out widely to prevent the formation of corrosion batteries between reinforcing bars.
본 발명은 기존의 철근 콘크리트 구조물 보수기술들(특허, 신기술, 유지관리 지침서등)들이 손상부 철근에 대해 양분극(anodic polarization)기능의 수지계도료(에폭시, 우레탄, 불소수지등)로서 방식처리하고, 그림 8(F)와 같이 양분극성 보수몰탈 충진 후 비 통기성 방수제 도포로서 손상부 철근의 전위가 비 손상부 철근에 비해 상대적 음극(cathode)이 되는 전위역전현상(손상부를 관통하는 철근에서 상대적 음·양극이 바뀌는 현상)이 발생함으로서 비 보수부 철근에서 양극반응 전지부식으로, 보수 이전보다 더 큰 규모로 콘크리트가 손상될 수 있다.In the present invention, existing reinforced concrete structure repair technologies (patents, new technologies, maintenance guidelines, etc.) are treated with a resin-based paint (epoxy, urethane, fluororesin, etc.) with an anodic polarization function for the damaged reinforcing bars. , As shown in Figure 8(F), after filling with bipolar repair mortar, non-permeable waterproofing agent is applied, and the potential reversal phenomenon in which the potential of the damaged reinforcing bar becomes a relative cathode compared to the non-damaged reinforcing bar (relative negative in the reinforcing bar penetrating the damaged area) ·Anode change phenomenon) occurs, and concrete can be damaged on a larger scale than before repair by anodic reaction battery corrosion in non-repaired reinforcing bars.
이러한 철근 콘크리트 구조물 손상부에서 철근의 과도한 양분극에 의한 비 보수부 철근간의 전위 역전현상을 음분극 기능의 도료적용으로 억제하고, 통기성 방수제 적용에 의한 수분제거로서 전지부식을 억제토록 한다.In the damaged part of the reinforced concrete structure, the potential reversal phenomenon between the non-repaired reinforcing bars due to the excessive positive polarization of the reinforcing bars is suppressed by applying a negative polarizing paint, and the battery corrosion is suppressed by removing moisture by applying a breathable waterproofing agent.
기존의 기술들에서 손상부 철근방식 목적으로 적용하는 양분극 기능의 수지계 도료 적용대신에, 음분극 기능의 무기게 도료(합금 아연 양극의 분말과 무기바인더조합의 무기계 도료)로서 방식처리하고, 기존의 비 통기성 방수제 대신에 통기성 방수제(전해 이온수와 리튬계 표면 방수제 조합의 통기성 표면 방수제)를 적용하여 보수부와 비 보수부간을 관통하는 철근에서의 전위 역전현상을 억제하고, 외부 수분 유입방지 및 내부 수분 배출 기능의 통기성 방수제(porous water proof)으로 전지부식을 억제한다.Instead of applying resin-based paint with positive polarization function, which is applied for the purpose of preventing damage to reinforcing bars in existing technologies, it is treated with inorganic paint with negative polarization function (inorganic paint with combination of alloy zinc anode powder and inorganic binder). By applying a breathable waterproofing agent (a breathable surface waterproofing agent of a combination of electrolytic ionized water and a lithium-based surface waterproofing agent) instead of the non-permeable waterproofing agent of It suppresses battery corrosion with a porous water proof that releases moisture.
노후 열화된 철근 콘크리트 구조물의 보수에서 균열 또는 열화된 콘크리트 손상부에 대해 기존의 보수 기술들과 같이 물리적 표면처리 (고압수 분사, 공구에 의한 손상부 처리 등) 후 노출되는 녹슨 철근에 대해, 공구 또는 와이어 브러시 등으로 표면처리한 다음, 수지계 도료(예: 에폭시, 우레탄 등)로써 방식도장 처리한 다음 고알칼리성 보수 몰탈(mortar)로 채우게 되면 보수부의 철근에서 부통태피막 형성에 따른 양분극으로 표면 전위가 향상된다. 따라서 비 보수부의 철근간에 전위 역전에 따른 전위 차가 발생, 비 보수부의 철근에서 전위 차에 따른 양극반응 전지 부식이 발생하여 콘크리트를 파손시키게 된다.In the repair of old and deteriorated reinforced concrete structures, for cracks or deteriorated concrete damages, as in conventional repair techniques, for rusty reinforcing bars exposed after physical surface treatment (high pressure water spray, treatment of damaged areas with tools, etc.), tools Or, after surface treatment with a wire brush, etc., followed by anticorrosive coating with resin-based paint (e.g., epoxy, urethane, etc.), and then filling with high-alkaline repair mortar, the surface is polarized due to the formation of a negative film on the reinforcing bar in the repair part. Potential is improved. Therefore, a potential difference occurs between the reinforcing bars in the non-maintenance part due to potential reversal, and anode reaction battery corrosion occurs due to the potential difference in the reinforcing bars in the non-maintenance part, and concrete is damaged.
따라서, 철근 방식에서 양분극 기능의 수지계 도료 적용 대신에 음분극 기능의 도료(예: 징크 리치계 무기도료)로써 방식 처리하게 되면 보수부와 비 보수부 간의 전위 차를 최소화하고 전위 역전 현상을 억제할 수 있다.Therefore, in the reinforcing bar method, if the anticorrosion treatment is performed with a negative polarization paint (eg, zinc rich inorganic paint) instead of applying a positive polarization resin-based paint, the potential difference between the repair part and the non-repair part is minimized and the potential reversal phenomenon is suppressed. can do.
또한, 부식에 절대적인 영향을 끼치는 전해질(예: 물 등)의 유입 또는 배출 기능의 통기성 방수제를 적용 시 철근의 부식현상을 효과적으로 차단하여, 콘크리트의 강도를 회복할 수 있다.In addition, when an air permeable waterproofing agent with an inflow or discharge function of an electrolyte (eg water, etc.), which has an absolute effect on corrosion, is applied, the corrosion of the reinforcing bar can be effectively blocked and the strength of the concrete can be restored.
(1) 철근 콘크리트 구조물의 보수기능 향상으로 안전수명을 연장하고, 기술의 홍보로서 기술경쟁력을 향상시킨다.(1) Extend the safety life by improving the repair function of reinforced concrete structures, and improve technological competitiveness by promoting technology.
(2) 부식에 대한 사회의 인식부족현상을 방식기술정책 선진국들 수준으로 향상시키고 부식 손실을 개선(2) Raise society's lack of awareness of corrosion to the level of advanced countries with anticorrosive technology policy and improve corrosion loss
(3) 기술의 수출 상품화로 경제개발(3) Economic development through export commercialization of technology
(4) 건설계의 기술력 향상(4) Improvement of technical skills in the construction industry
수지계 도료에 의한 방식 도장과 고 알칼리성 보수몰탈(mortar) 적용으로 보수부 철근의 부식 문제는 개선이 가능하다. 그러나, 보수부 철근의 과도한 양분극(anodic polarization)도 비 보수부 철근 간에 전위 차를 형성, 전위 역전 현상이 나타나게 되면 비 보수부의 철근에서 양극반응 전지부식이 발생하여 보수 효율을 떨어뜨리게 된다. 손상부 철근에 대한 음분극성 도료적용 시 전위 역전에 따른 비 보수부의 양극 반응 전지 부식 문제를 개선할 수 있으며 전해질(예: 물 등)의 유입을 차단하고, 내재한 전해질을 배출하는 통기성 방수재를 적용 시, 철근에서의 부식을 차단하는 효과를 얻을 수 있어 보수 주기를 연장시킬 수 있다.It is possible to improve the corrosion problem of reinforcing bars in the repair part by applying anticorrosive coating with resin-based paint and high alkalinity repair mortar. However, excessive anodic polarization of the reinforcing bars also forms a potential difference between the non-maintenance reinforcing bars, and when a potential reversal phenomenon occurs, anodic reaction battery corrosion occurs in the non-maintenance reinforcing bars, reducing the repair efficiency. When applying negative polarization paint to the damaged reinforcing bar, it can improve the corrosion problem of the anodic reaction battery in the non-repair part due to potential reversal, and apply a breathable waterproofing material that blocks the inflow of electrolyte (e.g. water, etc.) and discharges the inherent electrolyte. , it is possible to obtain the effect of blocking corrosion in the reinforcing bar, so that the maintenance cycle can be extended.
1. 철근에 도장 시 음분극 기능의 무기 도료 개발1. Development of inorganic paint with negative polarization function when painting on rebar
- 아연 (순도: 99.8 내외)에 중량비 3~5%의 알루미늄 (순도: 99.9% 이상)을 합금시켜, 재료 전위가 -1,000mw/sec 이하의 합금 아연 양극 제조 및 분말화(나노 크기의 입자)- Zinc (purity: around 99.8) is alloyed with aluminum (purity: 99.9% or more) with a weight ratio of 3 to 5% to produce an alloy zinc anode with a material potential of -1,000 mw/sec or less and powder it (nano-sized particles)
- 규산염계 무기 바인더와 합금 아연 양극 분말을 포함, 음분극 기능의 무기 도료 제조.- Manufacture of inorganic paint with negative polarization function, including silicate-based inorganic binder and alloy zinc anode powder.
2. 마그네슘 전극을 이용 이온 환원수 제조(pH≒10, ORP≒-20mv)2. Production of ion reduced water using magnesium electrode (pH≒10, ORP≒-20mv)
Claims (2)
노출되는 녹슨 철근에 대해 산화물 제거 및 표면 처리 단계
및 표면 처리된 철근에 희생 양극 기능의 합금 아연 양극분말을 함유한 무기도료 도포에 의한 철근 음분극 보호단계, 그리고 손상된 콘크리트 부분에 고 알칼리성 보수몰탈을 채우고, 상부면에 전해 이온수와 리튬계 무기바인더를 함유한 통기성 방수피막을 형성하는 기술Physical surface treatment of deteriorated concrete in an aged, deteriorated reinforced concrete structure;
Oxide removal and surface treatment steps for exposed rusty rebar
and reinforcing steel negative polarization protection step by applying inorganic paint containing alloy zinc anode powder with sacrificial anode function to the surface-treated reinforcing bar, and filling the damaged concrete part with high-alkaline repair mortar, and applying electrolytic ionized water and lithium-based inorganic binder to the upper surface. Technology to form a breathable waterproof film containing
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| KR101708879B1 (en) | 2016-06-17 | 2017-02-21 | 거야건설 주식회사 | Method for repairing concrete structure with improved durability |
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|---|---|---|---|---|
| KR101708879B1 (en) | 2016-06-17 | 2017-02-21 | 거야건설 주식회사 | Method for repairing concrete structure with improved durability |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| (1) 국내 부식문제의 원인 및 해법 해설 2권 P.76~P.99 (2015, 사단법인 한국부식방지기술협회) |
| (2) 방식 기술 편람 제3권 P.1~P.83 (1998, 건설교통부) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20210608 |
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20221018 Patent event code: PE09021S01D |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20230110 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20221018 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |