알카리_골재반응

본문내용

통하여 알칼리-실리카 반응에 의해 생성된 전형적인 반응 물질의스펙트럼이 확인되어 조사 대상 시멘트 콘크리트 포장에 발생한 불규칙 균열은 알칼리-실리카 반응에 의한 것으로 사료된다.
채취된 시편에 형광시약을 처리한 후 254nm 파장의 자외선 광선을 비추게 되면 Fig. 9와 같이 알칼리-실리카 반응부에 화학반응에의해 노란색 형광 빛이 나타나는 것을 관찰할 수 있었다. 화학적인 분석을 통하여 알칼리-실리카 반응에 의해생성된 반응 물질부의 발광현상으로 조사 대상 시멘트콘크리트 포장의 외부 및 내부에 발생한 균열은 알칼리-실리카 반응에 의한 것으로 사료된다.
표 2. 균열의 발생상황에 따른 보수공법
공법
조건
표면
처리공법
충전
공법
주입공법
금속
보강공법
전동
수동
답보상태
유입
보수목적
미 관
내구성
내구성
방수성
내구성 및 방수성
구조내력
시공위치
수평(상)
수평(하)
수직면
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균열폭(㎜)
0.2이하
0.2～0.3
0.3이상
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특별한
대응없음
균열상태
변동(有)
변동(無)
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보수공법
1) 표면처리공법
http://cafe.naver.com/cetech2003.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=33980&
사진
이 공법은 균열에 연하여 콘크리트 표면에 피복을 설치하는 방법으로, 구조적인 강도회복을 목적으로 하지 않은 좁은 폭의 균열에 적용할 수 있다. 피복재료로는 에폭시 수지, 몰탈 스프레이, 아스팔트 등이 사용되고 있으나, 일반적으로 접착성이 좋은 에폭시 수지의 사용이 권장되고 있다.
(2) 에폭시 주입공법
http://cafe.naver.com/gisulsacafe.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=4796&
사진
에폭시 주입공법은 철근콘크리트 구조체의 균열보수에 가장 일반적으로 사용되는 공법이다. 이 공법에서는 균열에 따라 균열 가까운 곳에 20~30cm 간격으로 에폭시 주입용 구멍을 뚫고 주입 파이프를 설치하여 압력으로 에폭시를 주입한다. 주입된 에폭시는 균열의 내부까지 침투하여 강한 접착력으로 균열된 콘크리트를 접착시키므로 균열보수 효율을 높일 수 있다. 비교적 많은 균열이 발생한 경우, 에폭시 주입구 위치의 설정시에는 균열의 폭, 방향 및 밀도 등을 고려하여야 한다.
http://blog.naver.com/architect515?Redirect=Log&logNo=140106909117
http://blog.daum.net/silikal/11169167
http://portalconstruct.ro/ko/Materiale-pentru-repararea-structurilor-din-beton/repararea-si-reabilitarea-structurilor-din-beton-mapei-materiale-si-tehnologii.html
http://www.codil.or.kr:8080/web/common/fileView.jsp?szFileName=OTKHRK060627.xml&szPath=http://www.codil.or.kr/filebank/original/RK/OTKHRK060627/&szCtlNum=OTKHRK060627
발생원인
알칼리-골재반응이란 콘크리트의 수산화 알칼리를 주성분으로 하는 세공용액(Na+, K+, OH-)과 반응성 골재(SiO2)가 수분이 공존하는 환경조건에서 장기적으로 서서히 새로운 물질을 생성하는 반응을 말하며, 반응생성물은 수분을 흡수팽창하여 콘크리트에 균열을 발생시키고 심한 경우에는 콘크리트를 붕괴시키기도 한다.
알칼리-골재반응은 알칼리-실리카 반응(ASR), 알칼리-탄산염 반응 및 알칼리-실리케이트 반응으로 구분되는데, 일반적으로 알칼리-실리카 반응의 피해가 대부분을 차지하기 때문에, 이를 알칼리-골재반응으로 의미한다.
알칼리-골재반응은 반응성 골재가 존재할 것, 세공중에 충분한 수산화 알칼리가 존재할 것, 그리고 다습하거나 습윤상태일 것 등과 같은 조건을 만족해야 발생한다. 반응성 골재로는 화산유리, 오팔, 변형 석영 등이 있으며, 알칼리 공급원으로는 시멘트에 함유된 Na2O, K2O성분과 바닷모래에 부착된 염분(NaCl) 및 콘크리트가 경화한 후에 외부에서 침투하는 염분과 혼화제 성분을 들 수 있다. 피해형태로는 콘크리트를 타설한 후 1～10년 내에 표면균열로 발생하기 시작하며, 무근일 경우에는 Map Crack 및 Disruptive Crack의 형태로 나타난다.
⑵ 방지대책
① 반응성 골재의 사용금지
② 시멘트의 알칼리량 저감 : Na2O 당량 ≤ 0.6% 또는 저알칼리형 시멘트 사용
③ 콘크리트 1㎥당 총알칼리량 저감 : 0.3㎏/㎥ 이하
④ 고로슬래그 미분말, 플라이애쉬 또는 실리카 흄을 사용하여 Ca(OH)2의 소비에 따른 OH- 농도 감소시키거나 알칼리 이온(Na+, K+) 감소 및 조직의 치밀화에 따른 이온, 수분의 이동을 감소시키는 방안
⑤ 방수성 마감 : 해수, 바닷바람, 수분침투를 방지하기 위한 방안
플라이애시 콘크리트 실험방법
본 연구에서 플라이애시의 함량에 따른 알칼리-실리카 반응 실험은 ASTM C 1260 시험 방법에 의하여 수행되었다. 실험 방법 및 측정은 본 연구에서는 국내 H사의 1종 포틀랜트 시멘트
를 사용하였다.
시험에 사용된 시멘트의 등가 알칼리 함량은 0.98%로서 고알칼리 시멘트이다. 본 연구에 사용된 골재는 화성암 10종, 퇴적암 5종, 변성암 11종 및 광물3종을 사용하였다. 플라이애시의혼합은 <표 3>과 같이 시멘트의 중량에 대하여 5%, 10%, 20% 및 30%를 대체하였다.
시험결과
시멘트 중량의 일정량을 플라이애시로 대체한 실험에서 20%를 플라이애시로 대체하는 경우 14일에 0.014%의 팽창이 발생하여 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창 현상을 현저히 낮추는 것을 알수 있었다. 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창 현상을 억제하기 위한 LiNO3 성분의 효과 실험에서 재령 경과에 따라 반응을 억제하는 효과가 있는 것으로 확인되었다.

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토목재료,   토목,   공학,   알카리