Corrosion Resistance of Fe-Mn-Si-Ni-Cr-TiC Shape Memory Alloy for Reinforcement of Concrete

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한국표면공학회지 J. Korean Inst. Surf. Eng.

Vol. 52, No. 6, 2019.

https://doi.org/10.5695/JKISE.2019.52.6.364

<연구논문>

ISSN 1225-8024(Print) ISSN 2288-8403(Online)

콘크리트 보강재용 Fe-Mn-Si-Ni-Cr-TiC계 형상기억합금의 내식성

주재훈â, 이현준â, 김도형^b, 이욱진^b, 이정훈â*

a부경대학교 금속공학과

b한국생산기술연구원

Corrosion Resistance of Fe-Mn-Si-Ni-Cr-TiC Shape Memory Alloy for Reinforcement of Concrete

Jaehoon Jooâ, Hyunjoon Leeâ, Dohyoung Kim^b, Wookjin Lee^b, and Junghoon Leeâ*

a

Department of Metallurgical Engineering, Pukyong National University, Busan 48547, Republic of Korea

b

Korea Institute of Industrial Technology, Yangsan 50623, Republic of Korea

(Received 19 December, 2019 ; revised 24 December, 2019 ; accepted 24 December, 2019)

Abstract

Fe-Mn-Si-Ni-Cr-TiC alloys have a shape memory property, recovering initial shape by heating. With an aim to improve a durability and stability of building and infrastructure, this Fe-based shape memory alloy (FSMA) can be employed to reinforce concrete structure with creation of compressive residual stress. In this work, corrosion resistance of FSMA was compared with general rebar and S400 carbon steel to evaluate the stability in concrete environment. Potentiodynamic polarization test in de-ionized water, tap-water and 3.5 wt.% NaCl solution with variations of pH was used to compare the corrosion resistance. FSMA shows better corrosion resistance than rebar and S400 in tested solutions. However, Cl-containing solution is critical to significantly reduce the corrosion resistance of FSMA. Therefore, though FSMA can be a promising can- didate to replace the rebar and S400 for the reinforcement of concrete structure, serious cautions are required in marine environments.

Keywords: Shape Memory Alloy, Concrete, Corrosion, Ferrous Alloy

1. 서 론

시멘트를 기반으로 한 콘크리트 구조물은 건축 및 건설의 핵심 소재로 매우 오랜 시간 동안 다양 한 분야에서 사용되어 왔다. 분말의 시멘트는 물과 반응하여 단단하게 경화되어 높은 압축 응력을 지 탱할 수 있으나, 상대적으로 인장 응력에는 취약하 다. 따라서, 건축물의 보와 같은 구조의 아래쪽에 발 생하는 인장 응력에 의해 쉽게 균열이 발생하여, 이

를 억제하기 위하여 철근을 이용한 보강재를 사용 한다. 최근에는 이러한 인장 응력에 의한 건축 구 조물의 손상을 억제하기 위하여 콘크리트 내부에 압축 잔류응력을 가지는 탄성 영역에서 미리 연신 된 철근 보강재를 삽입하여 콘크리트에 압축응력을 유발하여 구조물의 안정성을 향상시키는 프리스트 레스 (Prestress) 공법이 사용되고 있다. 특히, 다리 및 고가도로에 활용되고 있는데, 압축 잔류응력을 유발하기 위한 철근 보강재를 인장 시키는 장치는 크기의 문제로 인하여 건설 현장에서 직접 활용하 기에 어렵다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 상대 적으로 저가의 철계 형상기억합금을 활용하여 프리 스트레서 콘크리트를 제작하는 방법 및 적용에 대 하여 스위스를 비롯한 일부 유럽 국가들에서 진행

*

Corresponding Author: Junghoon Lee

Department of Metallurgical Engineering, Pukyong National University

Tel: +82-51-629-6345 ; Fax: +82-51-629-6339

E-mail: jlee1@pknu.ac.kr

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되고 있다[1-6].

일반적으로 형상기억합금은 소재의 소성변형이 미세조직의 상변화에 의해 발생하고, 외부 열에 의 해서 소성변형 전의 미세조직으로 돌아가려는 상변 태에 의해서 최초의 형상으로 회복된다[7,8]. 대표 적으로 Ni-Ti계 합금이 이러한 성질을 보여주어, 의 료용 소재로 광범위하게 사용되어 왔다[9,10]. 그러 나, Ni-Ti계 합금은 비싼 가격 때문에 건축용 소재 로 사용하기에는 적합하지 않기 때문에, 상대적으 로 저가의 철계 형상기억합금을 개발하여 건축용 소재로 활용하고자하는 연구가 시도되었다[11-14].

Fe-Mn-Si계 형상기억합금은 소성변형 과정에서 변 태된 HCP 구조 (ε-martensite)가 150^oC 내외의 온도 에서 최초의 FCC (γ-austenite) 상으로 변태 하면서 최초의 형상으로 돌아가려는 복원력을 발생시킨다.

이 때 복원률은 1-2% 내외로 Ni-Ti합금에 미치지 않지만, 발생하는 복원 응력은 200-550 MPa 전후 로 매우 높아 콘크리트 내부에 압축잔류응력을 형 성하기에 충분하다. 따라서, 사전 변형된 철계 형상 기억합금 보강재를 사용한다면, 콘크리트에 매설 후 단순한 저항 가열만으로 구조물 내부에 압축 응력 을 발생시킬 수 있어, 기존의 프리스트레서 공법보 다 다양한 현장에서 활용될 수 있어 효과적이다[4-6].

최근 국내에서는 콘크리트 구조물 내부에 압축 응력을 유발시키는 보강재로Fe-16Mn-5Si-4Ni-5Cr- 0.3C-1Ti계 형상기억합금이 개발되었으며, 토목구조 물 적용을 위한 다양한 실증시험이 진행되고 있다.

한편 개발된 합금이 실제로 적용되기 위해서는 기 계적 특성 뿐만 아니라 콘크리트 환경에서 부식에 대한 저항성 역시 검증되어야 한다. 본 연구에서는 이러한 철계 형상기억합금의 내식성을 다양한 환경 에서 기존의 보강재로 사용되는 일반 철근 및 S400 탄소강과 비교함으로써 사용 과정에서 화학적 안정 성을 검증하고자 하였다. 부식 시험은 증류수, 일반 적으로 시멘트 경화를 위해 사용하는 수돗물 및 염 수 환경에서 전기화학 동전위 분극시험법을 이용하 여 내식성을 분석하였다. 특히, 철강 보강재의 부식 은 콘크리트의 CaO에 의한 강알칼리성에서 중성화 되는 과정에서 발생하기 때문에 수용액을 중성 (pH 7)에서 콘크리트 환경인 강알칼리성 (pH 13) 으로 변화시켜 실험하였다.

2. 실험 방법

실험을 위해 제작된 철계 형상기억합금의 조성은 Fe-16Mn-5Si-4Ni-5Cr-0.3C-1Ti (weight %) 로, 합 금원소중 Mn과 Si는 형상기억특성을 나타내는 ε-

martensite의 안정화 상으로 첨가되었고 Ni는 기계 적특성의 향상을 목적으로, Cr은 부식특성의 개선 을 목적으로 각각 첨가된 합금이다. Ti와 C의 경우 열처리를 통한 석출경화의 목적으로 첨가되었으며, TiC 등의 딱딱한 석출물이 Fe-Mn-Si 계열의 형상 기억합금에 미세하게 석출되면 변형이 인가될 때 γ-austenite에서 ε-martensite로의 상변화를 가속시켜 형상기억특성을 높이는 데 도움이 된다고 알려져 있다[15-17].

철계 형상기억합금의 제작과정은, 먼저 약 100 Kg 의 합금을 녹여 주강괴 형태로 제작, 이후 1,250^oC 에서 6시간동안 균질화 열처리 과정을 거친 후 1,000^oC에서 단계적으로 열연하여 최종 압연시험편 의 두께가 5 mm가 될 때까지 열연하여 제작하였다.

제조된 합금은 시험에 적합한 크기로 절단된 후, TiC 석출강화 효과를 노리기 위해 750^oC에서 30분 간의 열처리 과정을 거쳤다.

철근, S400, Fe 계 형상기억합금을 동전위 분극 실험을 실시하였다. 동전위 분극 실험 전 100 grit 의 sand paper 에서 연마 후 증류수에서 세척하여 건 조 시켰다. 건조 된 시편의 내식성 평가는 Flat cell 과 전위차계(Versastat3)를 이용하여 측정하였다. 내 식성 평가는 탈이온수(De-ionized water, ~0.055 μS/

cm), 수돗물(~14.8 μS/cm), 3.5 wt% NaCl 수용액 세 가지로 진행을 하였으며 각각의 경우에 대하여 콘 크리트 구조물 내의 분위기와 유사한 환경을 조성 하기 위해 CaO 를 첨가하여 pH 7, 9, 11, 13 의 조 건으로 조절 후 실험을 진행하였다. 각 시료에 대 한 미세조직은 5 wt% 나이탈 용액에서 1초간 침지 후 에탄올 세척을 하였으며 전계방출 주사전자현미 경(Field Emission Scanning Electron Microscope, FESEM, JSM-7200F Jeol, Japan)을 활용하였다.

3. 결과 및 고찰

그림 1은 일반 철근 (Rebar), 건설용 탄소강 (S400), 개발된 철계형상기억합금 (Fe-based Shape Memory Alloy, FSMA)의 미세조직을 SEM으로 관 찰한 결과를 나타낸다. Rebar의 경우 Tempered Martensite 조직이 일부 관찰되며, 침상조직으로 열 처리되지 않은 특성을 보여주며, S400은 전형적인 Ferrite + Pearlite 조직으로 관찰된다. 그림 1c에 나 타낸 철계형상기억합금의 미세조직은 입도 약 10 μm 의 미세하고 균일한 등방의 결정립으로 이루어져 있다. 한편 확대된 미세조직에서 침상형태의 구조 가 관찰되는데, 이는 제조과정중에 조직중에 일부 형성된 ε-martensite 상으로 판단되며, 과거의 연구

(3)

에서 유사한 합금계에서도 비슷한 거동이 관찰된 바 있다[4,15]. 철계 형상기억합금은 Ti가 첨가되어 열처리를 통해 TiC가 입내 및 입계에 미세하게 석 출 된 것을 SEM 이미지상의 흰색 석출물로 관찰 할 수 있다.

탈이온수는 이온을 거의 포함하고 있지 않기 때 문에 순수한 물에서 시멘트 내부에 알칼리성 환경 을 만드는 CaO의 첨가에 따른 pH 변화에 대한 반 응성 및 부식 거동을 확인할 수 있다. 그림 2에는 탈이온수 에서 Rebar, S400, FSMA의 동전위 분극 곡선을 나타내었다. 표 1에는 Tafel 피팅으로 구해 진 부식전위, 부식전류밀도를 정리하고, 이 값들로 부터 분극저항(Polarization Resistance)을 계산하여 그림 3에 나타내었다. 철근은 중성(pH 7)에서 pH 의 증가에 따라 부식전위가 감소하고 부식전류밀도 가 증가하다가 pH 13에서는 급격하게 부식전위가 증가하고, 부식전류밀도가 낮아진다. 그 결과 철근

의 부식에 대한 저항성에 해당하는 분극저항은 중 성에서 알칼리로 pH가 증가할수록 낮아지다가 pH 13에서 급격히 증가하는 거동을 보인다. 이러한 거 동은 S400 뿐만 아니라 FSMA에서도 비슷한 거동 이 확인된다. 이러한 결과는 세가지 강종 모두 순 수한 물의 콘크리트 환경인 pH 13에서 매우 안정 하게 활용될 수 있다는 것을 나타내지만, 시간에 따 라 pH가 낮아짐에 따라 급격하게 보강재가 부식될 수 있다는 것을 의미한다.

S400 대비 FSMA의 경우 분극저항이 중성(pH 7) 에서 약 130% 이상 높고, 강알칼리 (pH 13)에서는 34% 이상 높다. Rebar와 비교하면 FSMA의 분극저 항은 중성에서는 42%이상, 강알칼리에서는 5%이 상 높다. 뿐만 아니라, 중성에 비해서 다소 부식에 대한 저항성이 낮아지는 pH 9 와 pH 11에서도 FSMA가 다른 비교재 보다 더 높은 분극저항 및 부식전위, 더 낮은 부식전류밀도를 보여준다. 따라

Fig. 1. SEM images of etched (a) rebar, (b) S400 and (c) Fe-based shape memory alloy.

Fig. 2. Potentiodynamic polarization curves of (a) rebar, (b) S400 and (c) Fe-based shape memory alloy in de-

ionized water with variation of pH adjusted by CaO.

(4)

서, 개발된 FSMA는 건설용 보강재로 사용되던 기 존의 소재에 비해 순수 환경에서 더욱 우수한 내식 성을 가진다고 할 수 있다. 그러나, 실제 시멘트의 반죽 및 건설에서는 탈이온수 혹은 순수를 사용하 지 않기 때문에, 다른 조성의 물에서 부식 현상에 대해서도 고려할 필요가 있다.

콘크리트의 제작 및 사용환경에서 가장 많이 노 출 될 수 있는 물 중 한가지는 수돗물로 판단되어, 세가지 콘크리트 보강재용 철강소재를 수돗물에서 pH를 조절하면서 동전위 분극 시험으로 내식성을 비교하였다. 그림 4에는 수돗물에서 Rebar, S400, FSMA의 동전위 분극 곡선을 나타내었다. 표 2에 는 Tafel 피팅으로 구해진 부식전위, 부식전류밀도 를 정리하고, 이 값들 로부터 분극저항(Polarization Resistance)을 계산하여 그림 5에 나타내었다. 수돗 물은 소량의 부식성 염소를 포함하며, 건설 구조물 제작을 위한 시멘트 제조에 사용 됨에 따라 수돗물 에 대한 반응성 및 부식 거동을 확인할 필요가 있다.

수돗물 환경에서 측정된 각 콘크리트 보강재의 부 식전위는 탈이온수에 비해서 전반적으로 낮은 값을 보인다. 이는 수돗물에 포함된 미량의 염소 및 이온 들에 의해서 철 표면에 생성되는 부동태 산화피막이 탈이온수 보다 안정적이지 못하기 때문으로 볼 수 있다. 또한, 이러한 표면 상태의 변화는 부식의 속도 에도 영향을 미치게 된다. 그 결과, 탈이온수의 동일 pH와 비교하면 수돗물에서의 부식전류밀도가 다소 높게 관찰됨으로써, 수돗물에서 큰크리트 보강재용 소재의 부식이 더욱 빠르다는 것을 확인할 수 있다.

Table 1. Corrosion potential and corrosion current density of rebar, S400 and Fe-based shape memory alloy (FSMA) estimated from potentiodynamic polarization curves in de-ionized water.

Corrosion Potential (V vs. SCE)

pH 7 pH 9 pH 11 pH 13

Rebar -0.459 -0.485 -0.490 -0.362

S400 -0.491 -0.504 -0.472 -0.459

FSMA -0.383 -0.398 -0.372 -0.360

Corrosion Current Density (A/cm

²

)

pH 7 pH 9 pH 11 pH 13

Rebar 0.50×10

^-6

1.90×10

^-6

1.87×10

^-6

0.07×10

^-6

S400 0.63×10

^-6

1.68×10

^-6

1.42×10

^-6

0.07×10

^-6

FSMA 0.47×10

^-6

0.79×10

^-6

1.36×10

^-6

0.05×10

^-6

Fig. 3. Polarization resistance of rebar, S400 and Fe- based shape memory alloy in de-ionized water with variation of pH adjusted by CaO.

Fig. 4. Potentiodynamic polarization curves of (a) rebar, (b) S400 and (c) Fe-based shape memory alloy in tap-water

with variation of pH adjusted by CaO.

(5)

수돗물 환경에서 철근의 경우 부식전류밀도가 pH 의 증가에 따라 pH 11까지는 증가하다가 pH 13에 서 급격히 감소한다. 반면 S400과 FSMA는 pH가 증가할수록 서서히 부식전류밀도가 감소하다가 pH 13에서 급격히 감소한다. 분극저항 역시 철근은 pH 증가에 따라 감소하다가 pH 13에서 급격히 증가하 고, S400과 FSMA는 서서히 증가해 pH 13에서 최 대치를 보인다. 이러한 거동을 통하여 콘크리트 형 성 후 알칼리와 되어가는 과정에서 S400과 FSMA 는 부식이 줄어들며 서서히 안정화 되어간다고 볼 수 있지만, 철근은 부식이 활성화 되다가 pH 13에 서 안정화 된다. 그러나, S400의 분극 저항은 중성 (pH 7) 및 약알칼리(pH 9)에서 철근보다 더 낮은 값을 보이기 때문에, 수돗물 환경에서 철근보다 더 높은 내식성을 보인다고 볼 수는 없다. 반면, FSMA 의 분극저항은 중성에서 철근보다 18%이상, S400 보다는 220%이상 높다. 또한, 알칼리화 되어가면서 분극 저항이 철근과 S400보다 2배 이상 높은 값을 보이고, pH 13에서는 3배 정도 된다.

탈이온수 모든 pH 영역에서 비교할 때 철근과 S400은 수돗물에서 더 낮은 분극저항을 보인다. 반 면, FSMA는 pH 7, 9, 11일 때는 탈이온수에 비해 수돗물에서 낮은 분극저항을 보이지만, pH 13에서 는 비슷한 분극저항을 보여준다. 이러한 결과는 수 돗물에 포함된 미량의 염소를 비롯하여 다양한 이 온에 의해서 콘크리트 보강재의 부식이 활성화 된 다는 것을 알 수 있다. 그러나, FSMA의 경우 강알 칼리 환경(pH 13)에서는 이러한 물에 포함된 이온 의 효과가 감소하여 다른 비교소재보다 더욱 안정 하게 유지될 수 있다. 따라서, 개발된 FSMA는 기 존 보강소재보다 수돗물을 이용한 콘크리트 환경에 서 부식에 대한 저항성이 더욱 높아 안정적으로 활 용할 수 있다고 볼 수 있다.

해양환경에서 콘크리트 구조물의 내구성이 가장

취약하다. 특히 염분(NaCl)이 다공성의 콘크리트 내 부로 흡수되어 내부의 철근 보강재를 부식시키고, 부식된 철은 산화되면서 부피가 커지면서 콘크리트 의 균열을 야기한다. 따라서, 최근 개발된 FSMA 역시 이러한 해양 염수 환경에서의 내식성이 검토 되어야 한다. 그림 6에는 3.5 wt.% NaCl 수용액에 서 Rebar, S400, FSMA의 동전위 분극 곡선을 나타 내었다. 표 3에는 Tafel 피팅으로 구해진 부식전위, 부식전류밀도를 정리하고, 이 값들 로부터 분극저 항(Polarization Resistance)을 계산하여 그림 7에 나 타내었다.

콘크리트 보강소재들의 염수에서 동전위 분극곡 선은 수돗물 및 탈이온수에 비해서 전류의 분포가 상당히 오른쪽, 즉 전류밀도가 높은 방향에서 형성 되고 있음을 쉽게 확인할 수 있다. 이는 탈이온수 및 수돗물과 비교해 염수에서 반응속도가 더욱 빠 르다는 것을 의미하고, 부식이 더 활성화 된다고 볼 수 있다. 수돗물 및 탈이온수와는 달리 염수(3.5

Table 2. Corrosion potential and corrosion current density of rebar, S400 and Fe-based shape memory alloy (FSMA) estimated from potentiodynamic polarization curves in tap-water.

Corrosion Potential (V vs. SCE)

pH 7 pH 9 pH 11 pH 13

Rebar -0.577 -0.566 -0.554 -0.367

S400 -0.530 -0.533 -0.531 -0.423

FSMA -0.460 -0.421 -0.403 -0.358

Corrosion Current Density (A/cm

²

)

pH 7 pH 9 pH 11 pH 13

Rebar 1.85×10

^-6

5.73×10

^-6

4.04×10

^-6

0.10×10

^-6

S400 3.45×10

^-6

3.68×10

^-6

2.54×10

^-6

0.05×10

^-6

FSMA 1.54×10

^-6

1.22×10

^-6

0.58×10

^-6

0.03×10

^-6

Fig. 5. Polarization resistance of rebar, S400 and Fe-

based shape memory alloy in tap-water with variation

of pH adjusted by CaO.

(6)

wt.% NaCl)에서 측정된 동전위 분극곡선에서는 pH 13이 되면서 전류 및 전위에 극단적이 변화가 관찰 되지 않음으로써 강알칼리(pH 13)에서 급격히 내식 성이 향상되는 현상이 발생하지는 않을 것임을 예 상할 수 있다. 또한 세가지 콘크리트 보강소재는 모 든 pH 영역에서 수돗물 보다 염수에서 전반적으로 부식전위가 낮고 부식전류밀도는 높게 나타난다. 이 러한 결과로 부터 염수 환경에서 철강소재의 표면 에 부식을 억제하는 부동태 피막의 형성이 제한된 다는 것을 알 수 있다.

철근 및 S400은 염수에서 pH 증가에 따라 11까 지는 부식 저항이 다소 감소하다가 13에서 증가한 다. 탈이온수에서도 이와 같은 현상이 관찰된다. 그 러나, 탈이온수의 경우 pH 13에서 pH 7보다 철근 은 6.45배, S400은 8.2배 높은 분극저항을 보여주 지만, 염수에서는 철근은 1.9배, S400은 1.7배 정도 높은 분극 저항을 보인다. 이러한 결과는 염수에서 부식을 억제하는 부동태 피막이 안정적으로 금속 표면에 존재하지 못하기 때문으로 볼 수 있다. 탈 이온수 및 수돗물과 마찬가지로, FSMA는 모든 pH 영역에서 철근과 S400 보다 높은 분극저항을 보임

으로써, 이들 소재보다 FSMA는 부식에 대한 저항 성이 높다는 것을 알 수 있다. 이러한 결과로부터, 철근 및 S400은 염수환경에서 초기 콘크리트 의 강 알칼리(pH 13)에서 시간이 지나 중성화되는 과정에 서 급격하게 부식이 발생하지만, FSMA는 그렇지 않다는 것을 확인할 수 있다. 그러나, FSMA 역시 pH 가 13까지 증가함에 따라 탈이온수에서는 4.8 배 분극저항이 증가하지만, 염수에서는 2.3배에 미 친다. 그리고 그 분극저항 역시 10 kΩ이하로 탈이 온수와 수돗물에서 수십에서 수백에 이르는 분극저 항에 비해 매우 낮다. 따라서 철근과 S400 보다 pH 변화와 관계 없이 FSMA가 더 우수한 내식성을 보 인다고 하더라도, 염수에서는 그 차이가 크게 나타 나지 않는다. 따라서, FSMA 역시 염수에서는 기존 소재와 비슷하게 쉽게 부식이 일어난다고 볼 수 있 고, 기존의 보강 소재와 마찬가지로 염수의 접촉을 억제해 주어야 한다.

이러한 실험 결과를 통하여 개발된 FSMA는 기 존의 콘크리트 보강재 보다 부식에 대한 저항성이 높다는 것을 확인하였다. 그러나, 실제 FSMA가 적 용된다면, 본 연구에 의한 방법과는 달리 보강재는

Fig. 6. Potentiodynamic polarization curves of (a) rebar, (b) S400 and (c) Fe-based shape memory alloy in 3.5 wt.%

NaCl solution with variation of pH adjusted by CaO.

Table 3. Corrosion potential and corrosion current density of rebar, S400 and Fe-based shape memory alloy (FSMA) estimated from potentiodynamic polarization curves in 3.5 wt.% NaCl solution.

Corrosion Potential (V vs. SCE)

pH 7 pH 9 pH 11 pH 13

Rebar -0.635 -0.622 -0.642 -0.604

S400 -0.618 -0.598 -0.652 -0.619

FSMA -0.543 -0.551 -0.567 -0.510

Corrosion Current Density (A/cm

²

)

pH 7 pH 9 pH 11 pH 13

Rebar 3.82×10

^-6

16.37×10

^-6

25.55×10

^-6

3.20×10

^-6

S400 2.39×10

^-6

3.64×10

^-6

9.48×10

^-6

6.64×10

^-6

FSMA 7.36×10

^-6

6.18×10

^-6

2.38×10

^-6

2.23×10

^-6

(7)

응력을 받고 있는 상황에서 부식이 발생된다고 볼 수 있다. 또한, 본 연구에서 사용한 방법은 실제 콘 크리트 내부가 아닌, 환경을 모사한 실험이다. 따라 서, 개발된 FSMA의 건축 보강재로 내식성을 더 면 밀히 검토하기 위해서는 실제 콘크리트 내부에서의 부식 뿐만 아니라, 응력이 인가된 상태에서 부식 평 가가 필요할 것이다.

4. 결 론

보강제로써 Fe-Mn-Si-Cr-TiC계 형상기억합금은 콘 크리트의 알칼리성 환경에서 기존의 철근 및 S400 탄소강 보다 중성 및 알칼리성 환경에서 탈이온수, 수돗물 및 염수에서 우수한 내식성을 가진다. 따라 서 Fe-Mn-계 형상기억합금은 현재 사용되는 콘크 리트 보강용 소재에는 발생하지 않는 부식으로 인 한 특별한 문제가 발생되지는 않을 것이며, 본격적 으로 콘크리트의 보강재로 활용되는데 무리는 없을 것으로 판단된다. 이 소재가 기존의 소재보다 내식 성이 우수하다고는 하더라도, 기존소재와 마찬가지 로 염수에는 취약한 거동을 보여줌에 따라, 해양환 경에서는 기존 소재와 마찬가지로 부식을 억제하기 위한 전략들이 마련되어야 한다.

후 기

본 연구는 국토교통부 국토교통기술촉진연구사업

의 연구비지원(19CTAP=C151899-01)에 의해 수행 되었습니다.

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