Effect of Compressive Loading on the Chloride Penetration of Concrete Mixed with Granulated Blast Furnace Slag

고로슬래그미분말을 혼입한 콘크리트의 염분침투성에 미치는 압축하중의 영향

Effect of Compressive Loading on the Chloride Penetration of Concrete Mixed with Granulated Blast Furnace Slag

김 동 훈* 임 남 기** 호리구치 다카시***

Kim, Dong-Hun Lim, Nam-Gi Horiguchi Takashi

Abstract

The analysis of the effect of loading on chloride penetration into concrete is very important. In this study, we confirmed that the chloride penetration rates for plain and BFS concrete were increased by 47% and 89% under compressive stress, respectively. The diffusion coefficient of BFS concrete was lower than for conventional concrete with no BFS, no loads, and under stressed states. Therefore, BFS substitution plays an important role in the repression of chloride penetration even under compressive stress. Under compressive stress,the diffusion coefficient for BFS concrete was higher with increasing stress, and this was also the case for plain concrete.

However, BFS concrete was strongly influenced by compressive stress in comparison to plain concrete. We investigated the effect ofthe difference of specific surfaces on the diffusion coefficient. As a result, the larger specific surface of BFS exhibited a lower diffusion coefficient. This tendency was most pronounced under the high stress conditions.

Keywords : Chloride Penetration, Diffusion Coefficient, BFS, Compressive Stress, Non-Steady Migration Test

1. 서 론

1.1 연구의 목적

최근 콘크리트구조물의 내구성에 관한 두 가지 측면의 중요성 이 재확인 되고 있다. 그 하나는 경제적인 면에서의 중요성으로서 콘크리트구조물의 내구년수 및 유지보수 측면에서 중요하다는 것 은 이미 확인되고 있다. 다른 하나는 열화요인의 복잡성에 대응 한 내구성의 해명이라 할 수 있다. 그 중에서도 가장 심각한 열화 현상의 하나라 할 수 있는 염화물이온의 침투에 기인하는 철근콘 크리트구조물의 철근부식이 부각되고 있다. 이러한 문제는 콘크 리트구조물의 라이프사이클에 있어서 중대한 영향을 미치는 원인 의 하나이며, 효율적 또는, 경제적인 콘크리트구조물의 설계, 보 수를 시행함에 있어 콘크리트중의 염분침투성상의 파악은 대단히 중요하다 할 수 있다.

콘크리트 중에 존재하는 염화물이온은 철근콘크리트구조물의 내구성을 저하시키는 본질적인 원인의 하나이다. 그 대책으로 염

* 일본국립 홋카이도대학대학원 공학연구과 박사과정 ** 동명대학교 건축대학 건축공학과 부교수, 공학박사

*** 일본국립 홋카이도대학대학원 공학연구과 준교수, 공학박사

화물이온의 침투를 억제하고, 염분억제효과가 있다고 알려져 있 는 고로슬래그미분말(BFS : Blast Furnace Slag)를 혼입한 콘크 리트의 염분침투저항성에 관한 연구가 주목 받고 있다. 최근 BFS 를 혼입한 콘크리트의 염분침투효과

및 염분침투저항성

의 향상에 대해서 보고되고 있다. 이들의 결과에 의하면 BFS의 혼입 에 의해 철근의 부식을 저하시키는 것이 가능하며 또한, BFS를 혼입한 콘크리트는 일반의 콘크리트에 비해 대단히 치밀한 상태 이므로 외부로부터의 염분 및 수분 등의 철재 부식요인의 침투속 도가 일반의 콘크리트에 비해 느리다는 것이 예상된다. 또한, BFS를 혼입한 콘크리트는 콘크리트의 열전도성이 작기 때문에 부식 셀의 형성을 제어하는 가능성도 나타내고 있다

.

그러나, 이상의 연구에 있어 염분침투시험에는 외력이 존재하 지 않는 환경 하에서 이루어지고 있다. 실제의 콘크리트구조물에 서는 사하중, 프리스트레스 및 외력 등에 따르는 압축, 인장 등의 하중이 항상 존재하는 상태이다. 이처럼 하중이 부재에 작용하고 있는 환경 하에서 콘크리트의 염분침투성에 관해서 실험적으로 검토한 연구는 아직도 많이 미흡한 단계라고 할 수 있다.

저자 등은 기존에 압축하중이 작용하고 있는 환경　하에서 플라

이애쉬 등의 혼화재를 혼입한 콘크리트의 염분침투성에 대해서 보고

한바 있다. 압축하중 하에서 재하의 유무에 의한 내부미세균열의

표 1. BFS를 혼입한 콘크리트의 배합 및 압축강도

(%) s/a

(%) Unit weight(㎏/㎥) Air

(%)

Slump

(mm) Compressive Strength(N/㎟)

W B C BFS S G AE 28day 91day

Plain

50 52

175 - 350 - 919 881 - 4.5 170 35.37 39.1

BFS4,000-30 175 350 245 105 925 886 0.014 4.1 190 31.56 34.5

BFS4,000-50 175 350 175 175 922 883 0.014 3.5 210 29.82 33.7

BFS6,000-30 175 350 245 105 925 886 0.014 3.7 190 32.58 37.6

BFS6,000-50 175 350 175 175 922 883 0.014 2.8 210 33.08 39.3

BFS6,000-70 175 350 105 245 920 881 0.014 3.7 240 30.34 39.2

BFS8,000-50 175 350 175 175 922 883 0.014 2.8 210 37.07 41.6

BFS4000,6000,8000: 고로슬래그미분말의 비표면적 30,50,70: 고로슬래그미분말의 치환율

B : C(㎏/㎥)+BFS(㎏/㎥) AE : AE제1종(KS표준형)

　　　　　종류 품질

BFS 4,000 KS 규격 시험치

밀도 2.80 이상 2.91

비표면적 4,000이상 6,000미만 3,980

　　　　　종류 품질

BFS 6,000 KS 규격 시험치

밀도 2.80 이상 2.89

비표면적 6,000 이상 8,000미만 6,120

　　　　　종류 품질

BFS 8,000 KS 규격 시험치

밀도 2.80 이상 2.90

비표면적 8,000 이상 10,000미만 7,820

상태 및 혼화재를 혼입함으로서 미세균열의 상태가 다르다는 것 을 나타내었고, 또한 압축응력레벨이 30%이후가 되면 응력의 증 가에 따라서 확산계수가 증가하는 것을 보고 하였다

. 또한, 인장 하중이 작용하는 환경 하에서는 응력의 증가에 따라 전체적으로 확산계수가 증가하는 경향을 나타내었다

. 이러한 원인으로 인장 응력이 작용하는 상태에서는 작은 응력레벨의 단계부터 콘크리트 내부의 마이크로 크랙(micro-crack), 내부공극 및 천이대 등의 조직의 느슨함이 염화물이온의 침투에 있어 큰 요인으로 작용하 는 것으로 나타났고, 또한, 고응력 레벨에서는 혼합재의 혼입유무 에 관계없이 하중의 영향을 크게 받는 것으로 나타나, 하중을 고 려한 염분침투성의 파악이 대단히 중요한 것으로 나타났다.

1.2 연구의 방법 및 절차

본 연구에서는 비표면적이 각각 다른 3종류의 BFS를 시멘트에 치환한 콘크리트의 염분침투성에 미치는 압축하중의 영향을 파악 하기 위하여 전기영동시험을 실시하였다. 즉, 압축응력이 발생하 고 있는 환경　하에 있어서 비표면적 및 치환율의 차이가 콘크리 트의 염분침투성에 미치는 영향에 대해서 상세히 검토하였다.

2. 시험방법

2.1 사용재료, 배합 및 공시체

본 연구에서 사용한 재료는 다음과 같다. 시멘트는 보통포틀랜드 시멘트(비표면적:3,300㎠/g,밀도:3.16g/㎤) BFS는 비표면적 3,980㎠/g(밀도:2.91g/㎤,이하BFS4,000) 비표면적6,120㎠/g (밀도:2.89g/㎤,이하BFS6,000),비표면적7,820㎠/g(밀도:2.90g/

㎤,이하BFS8,000)의 3종류를 사용하였다. 잔골재는 강모래(밀

도:2.67g/㎤), 굵은골재는(밀도:2.77g/㎤,최대크기:15mm)쇄석을 사용하였다. 표 1은 BFS를 혼입한 콘크리트의 배합 및 압축강도를 나타내고, 표 2은 BFS의 물성을 나타낸다. 배합은 물결합재비 (W/B=50%), 단위수량(W＝175㎏/㎥) 및 잔골재율(s/a＝52%)을 일치하였다. BFS의 혼입율은 시멘트량의 30, 50, 70%로 하였다.

표 2. BFS의 물성

밀도:g/㎤, 비표면적:㎠/g

공시체는 압축강도시험용 100×200mm의 원주공시체 및 염분 침투시험용 100×100×400mm의 각주공시체를 제작하였다. 콘 크리트의 양생은 28일간 수중(20℃)양생을 실시하였고, 그 후는 91일까지 기중양생을 실시하였다. 소정의 양생　후, 28일 및 91 일의 압축강도시험을 실시하였고, 각주공시체는 습식 콘크리트절 단기를 이용하여 공시체를 절단하였다.

2.2 압축응력의 도입방법 및 진공처리

2.2.1 압축응력의 도입방법

습식 콘크리트절단기를 이용하여 절단한 염분침투용 공시체는 온도20℃, 습도60%의 환경 하에서 일주일 이상 기중양생을 실시 하였다. 소정의 재령이 되면 공시체를 플라스틱 스페이서(Plastic Spacer)를 이용하여 스틸 프레임(Steel Frame)으로 고정하여 설 정한 압축응력을 도입하였다. 공시체에 도입하는 압축응력은 각 공시체의 압축강도에 대한 도입응력의 비율(이하, 압축응력강도비 : R

)로 나타내었으며, 본 연구에서는 R

= 0, 30, 50, 70%로 설 정하였다.

100 　　

× /б б

=

R

(1)

여기에서, R

: 압축응력강도비（%）

б

：도입응력（N/㎟）

б

：각 공시체의 압축강도(28일)

그림 1은 압축응력 도입용 스틸 프레임과 공시체의 개요이다.

압축응력을 공시체에 균등히 도입하기 위하여 예비실험의 단계에 서 프레임의 두께를 변화시켜, 충분한 탄성이 확인된 스틸 프레임 (50mm*50mm*210mm)을 사용하였다. 또한, 시험기간 중의 응 력손실을 피하기 위하여 그림 1의 양축에 설치된 볼트를 이용하 여 도입하는 응력을 조절하였다.

그림 1의 프레임으로 동일 공시체를 이용하여 재하 및 재하후 의 균열 상태를 전자광학현미경을 관찰한 결과는 그림 2와 같다.

본 연구에서는 균열의 분포에 있어 상세한 검토는 실시하지 않았 으나, 그림2와 같이 균열면의 전 부분에서 균열이 관찰되었다. 먼 저, 재하상태에 있어서는 골재와 모르터의 계면부에 균열이 존재 하는 것으로 파악되었다. 또한, 재하후의 관찰에서는 동일 부분에 있어 균열의 존재는 확인되었으나, 그 폭은 재하시의 균열에 비해 좁은 것으로 확인되었다. 하지만, 균열의 폭은 10㎛정도로서 미 세한 것으로 관찰되었다.

2.2.2 진공처리

설정한 압축하중을 공시체에 재하한 후, 그 상태를 유지 시키 면서 진공처리를 실시하였다. 공시체 중의 공기를 제거하고, 여기 에 염분침투를 촉진하기 위하여 데시케이터(Desiccator)를 이용 하여 3시간 진공처리를 실시하였다. 3시간 후, 진공펌프를 가동 한 상태로 Ca(OH)

수용액을 데시케이터 내에 주입하였다. 공시 체가 충분히 침지되게 수용액을 주입한 후, 1시간 더 진공펌프를 가동하여 공기를 제거하였다. 1시간 후, 대기압 상태를 만들어 18±2시간 수산화칼슘 수용액 중에 침지한 상태를 유지하였다.

2.2.3 염분침투시험

소정의 진공처리 후, 재하상태를 유지하여 NT BUILD 492

에 규정된 전기영동시험을 실시하였다. 본 연구에서는 압축응력 이 작용하고 있는 환경 하에서 염분침투촉진시험이 가능할 것, 다 른 염분침투시험보다 시험시간이 짧고, 보다 많은 수의 공시체의 시험이 가능할 것 등의 조건에 따라 NT BUILD 492에 맞는 전 기영동시험을 채택 하였다. 그림 3에 NT BUILD 492의 개요도 를 나타낸다. 또한, NT BUILD 492의 시험에 의하면, 가압전압 및 가압시간은 30V의 가압전압에 대응하는 초기전류에 의해 결정 된다. 본 연구에서는 가압전압 및 가압시간을 각각 15V 및 24시 간으로 일치시켜 시험을 실시하였다.

전기영동시험을 실시한 후, 공시체를 스틸 프레임으로부터 분 리하여 압축강도시험기를 이용하여 공시체의 중앙부를 할렬(割裂) 하였다. 할렬면에 AgNO

(0.1M)을 분사하여 백색으로 변환한 영 역을 측정하였다. 염분침투 깊이는 공시체의 양단으로부터 10mm를 제외하고 공시체의 중앙부에서 염화물이온(Cl

)이 침투 한 15곳의 측정을 실시하여 그 평균값을 염분침투 깊이로 하였다.

염분침투 깊이의 측정영역 및 측정방법을 그림 4에 나타낸다.

그리고, 본 시험의 확산계수는 앞에서 서술한 바와 같이, 비정 상상태(非定常状態)에서의 전기영동시험에 의해 얻어진 확산계수 이다. 본시험에서는 비정상상태에서의 확산계수는 식 2에 의해 계산하였다.

그림 1. 압축응력 도입용 스틸 프레임과 공시체의 개요

재하(Rc=50%)상태의 균열상태 재하후의 균열상태

그림 2. 압축하중과 변형의 시간변화3)

그림 3. 전기영동시험(NT BUILD 492)

X

X

X

10mm 10mm

Measurement area(80mm)

Cl

그림 4. 염분침투 깊이의 측정영역 및 측정방법

( )

( ) ( )

⎥⎦

⎢ ⎤

⎣

⎡

−

⋅

− +

−

= +

2 238 273

. 2 0

273 239 . 0

U xd L xd T

t U

L D_nssm T

(2)

Dnssm：확산계수(m

/s) 　　T：용액온도(K) L：공시체의 두께(mm) U：전압(V)

xd：염분침투깊이의 평균치(mm)

3. 실험결과 및 고찰

3.1 물성시험

Plain콘크리트 및 BFS를 혼입한 콘크리트의 압축강도시험의

결과를 그림 5 및 그림 6에 나타낸다. 본 연구에서는 비표면적이 각각 다른 3종류의 BFS를 이용하여 3단계의 BFS 치환율을 설정 하여 콘크리트의 물성실험을 실시하였다.

그림 5는 BFS의 치환율을 50%로 설정했을 때의 BFS를 혼입 한 콘크리트의 비표면적의 차이가 압축강도에 미치는 영향을 검 토한 결과이다. 그림에서와 같이, 재령28일에 있어서 BFS4,000 과 BFS6,000은 Plain콘크리트의 강도를 하회하고 있다. 이러한 경향은 BFS치환에 의한 시멘트 량의 감소가 압축강도에 영향을 미쳤다고 판단된다. 한편, BFS8,000은 Plain콘크리트의 강도를 상회하고 있는데, 이러한 경향은 고미분말도화에 의한 마이크로 필라(Micro-filler)효과에 의한 것으로 판단된다. 즉, 분말도 8,000이상의 고미분말의 혼입에 따른 콘크리트 내부조직의 치밀 화에 의한 영향으로 Plain콘크리트의 강도에 비해 BFS8,000의 강도가 높게 나타난 것으로 추측된다. 또한, 재령 28일부터 91일 의 강도증진에 있어서는 Plain콘크리트에 비해서 BFS의 혼입에 의한 잠재수경성의 활성화에 의한 영향으로 BFS콘크리트가 높은 강도를 나타내었다. 하지만, BFS의 비표면적의 차이에 의한 강도 증진에 있어서는 BFS4,000 및 BFS6,000이 BFS8,000에 비해 다소 높은 경향을 나타내었으나, BFS의 비표면적의 차이에 따른 강도증진은 크게 차이가 없는 것으로 나타났다.

그림 6은 치환율을 30%, 50%, 70%로 변환시켰을 때의 BFS 콘크리트의 재령 28일 및 91일의 압축강도를 나타낸 것이다.

BFS의 치환율을 50%로 한 콘크리트의 압축강도가 28일 및 91일 재령을 통해 가장 높은 것을 알 수 있다. 또한, 재령28일부터 91 일까지의 강도증진은 Plain콘크리트가 10.6%에 비해서 30%,50%,70%에서는 각각 15.5%, 29.5%, 25.8%로 BFS콘크리 트가 높은 경향을 나타내었으나, 치환율의 차이에 의한 큰 차이는 나타나지 않았다.

3.2 압축하중하의 염분침투시험

3.2.1 확산계수에 미치는 압축하중의 영향

압축응력이 작용하고 있는 환경 하에서 실시한 염분침투시험의 결과를 그림 7에 나타낸다. 확산계수에 미치는 압축응력의 영향 을 확인하기 위하여 종축에는 확산계수를 횡축에는 응력강도비를 나타내었다. 응력이 작용하지 않는(R

＝0)상태에서의 확산계수는 BFS를 혼입한 콘크리트와 BFS 무(無)혼입 콘크리트(Plain)의 확 산계수에 비해낮은 것을 알 수 있다. 즉, BFS를 콘크리트에 혼입 하는 것에 따른 염분침투제어 효과가 확인되었다. 이러한 경향은 BFS의 혼입에 따른 콘크리트 내부공극의 변화에 기인한다고 볼 수 있다. 즉, 시멘트에 BFS를 혼입함으로서 공극의 충전이 이루 어짐으로서 콘크리트가 치밀화 되어 염화물침투저항성이 증대했 다고 판단된다.

그림 5. Plain 및 BFS콘크리트의 압축강도

그림 6. BFS의 치환율이 압축강도에 미치는 영향

압축응력하에서의 확산계수는 먼저, Plain콘크리트는R

＝ 30%에 있어서 R

＝0와 비교해서 확산계수가 약간 저하 하는 경 향을 나타내고 있다. 하지만, R

＝30%이후부터는 응력강도비의 증가에 따라 확산계수가 증가하는 경향을 나타내었다. BFS를 혼입한 콘크리트는 먼저, BFS4,000-30 및 BFS6,000-30은 응력강도비의 증가에 따라 확산계수가 증가하는 경향을 나타내 고 있으나, BFS4,000-50, BFS6,000-50 및 BFS6,000-70, BFS8,000-50은 R

＝30% 및 R

＝50%에 있어서 R

＝0와 비교 해서 조금 증가 하거나 거의 유사한 확산계수를 나타내었다.

R

＝70%에서의 확산계수는 모든 콘크리트에 있어서 확산계수 가 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있다. 또, R

＝50%부터 R

＝70%에서의 확산계수 증가비율에 있어서도 Plain 및 BFS콘크 리트가 거의 같은 정도의 증가비율을 나타내고 있는 것을 알 수 있다. 이러한 경향은 R

＝50%를 초과하는 하중에서는 콘크리트 내부의 마이크로크랙(microcrack)이 급격히 증가한 때문으로 판 단된다. 즉, 콘크리트의 염분침투성에 크게 영향을 미치는 마이크

로크랙이 재하에 따라 급격히 증가한 것이 원인으로 판단된다. 이 상으로부터 BFS를 콘크리트에 혼입하는 것으로서 무하중 상태에 서 확인된 염분침투제어 효과는 압축응력이 작용하는 환경 하에 서도 유지되는 것으로 확인되었다. 하지만, 본 연구의 결과로 응 력레벨 50%정도에서는 확산계수가 Plain콘크리트에서 4%정도, BFS콘크리트에서는 19%정도 증가하였고, 응력레벨 70%에서는 Plain콘크리트가 47%정도 BFS콘크리트에서는 최대 89%정도 확 산계수가 증가하는 것으로 나타났다. 따라서, BFS를 혼입한 콘 크리트가 Plain콘크리트에 비해 압축하중에 의한 영향을 강하게 받는 것을 알 수 있다.

3.2.2 BFS의 비표면적이 확산계수에 미치는 영향 압축응력이 작용하고 있는 환경하에서 BFS의 비표면적의 차이 가 확산계수에 미치는 영향을 확인하기 위하여 종축에는 염화물이 온의 확산계수를 횡축에는 Plain 및 BFS를(4,000,6,000,8,000) 각각 50%치환한 값을 나타내었다. 먼저, 무하중 상태에서는 BFS8,000이 Plain 및 다른 BFS6,000 및 BFS4,000과 비교해서 확산계수가 작은 것을 알 수 있다. 이것은 BFS를 혼입한 강도거 동에서도 서술한 것처럼, 높은 분말도의 BFS8,000를 혼입함으로 서 나타나는 마이크로필라 효과에 의한 것으로 판단된다. 이러한 경향은 응력이 작용하는 R

＝30, 50, 70%에 있어서도 같은 경향 을 나타내고 있는 것을 알 수 있다.

즉, 동일 응력강도비(R

＝30, 50, 70%)에 있어서 BFS4,000 및 BFS6,000은 거의 같은 정도의 확산계수를 나타내고 있다. 본 연구의 범위에서는 BFS를 혼입한 콘크리트가 Plain콘크리트에 비해 확산계수가 낮은 것이 확인되었고, 이러한 경향은 비표면적 이 높은 BFS8000에서 현저히 나타나는 것으로 확인되었다. 따 라서, 고압축응력 하에서는 분말도가 높은 BFS의 혼입이 효과적 이라는 것을 알 수 있다.

3.2.3 BFS의 치환율이 확산계수에 미치는 영향 압축응력이 작용하고 있는 환경하에 있어서 BFS의 치환율의 차이가 확산계수에 미치는 영향을 확인하기 위하여 종축에는 염 화물이온의 확산계수를 횡축에는 BFS6,000를 각각 30, 50,70%

치환한 값을 나타내었다.

먼저, 무하중 상태에서의 확산계수는 BFS의 치환율의 증가에 따라 확산계수가 적은 것을 알 수 있다. 이러한 경향은 응력이 작용하는 R

＝30, 50, 70%에 있어서도 거의 같은 경향을 나타내 고 있는 것을 알 수 있다. 압축응력이 작용하는 R

＝30, 50, 70%

에서는 R

＝0의 상태에 비해서 압축응력에 따라서 확산계수는 증

대하고 있지만, 치환율의 증가에 따라 확산계수가 감소하는 경향

은 R

＝0의 상태와 같은 것을 알 수 있다. 이러한 것은 압축압축

응력이 작용하는 R

＝30, 50, 70%에서는 R

＝0의 상태에 비해

서 압축응력에 따라서 확산계수는 증대하고 있지만, 치환율의 증

가에 따라 확산계수가 감소하는 경향은 R

＝0의 상태와 같은 것 을 알 수 있다. 이러한 것은 압축응력이 발생하는 부재에 있어서 염화물이온의 확산을 제어하는 목적으로 BFS를 이용하는 것이 유효하다는 것을 시사하고 있다.

그림 7. 확산계수에 미치는 압축하중의 영향

그림 8. BFS의 비표면적이 확산계수는 미치는 영향

그림 9. BFS의 치환율이 확산계수에 미치는 영향

예를 들어, Plain콘크리트 부재에서 압축강도의 70%의 응력이 발생하는 경우, 확산계수는 무응력 일 경우 18×10

m

/s에서 27×10

m

/s로 증가하고 있으나, BFS6000을 30% 치환한 경 우는 확산계수를 20×10

m

/s로 억제 되는 것을 알 수 있고, 여기에 50% 치환한 경우는 16×10

m

/s정도, 70% 치환한 경 우는 13×10

m

/s로 억제 되는 것이 확인 되었다. 즉, 압축응 력하의 염분침투성의 증가를 BFS의 치환에 의해 효율적으로 제 어할 수 있는 것으로 판명 되었다.

3.3 염화물이온의 침투성상에 미치는 응력의 영향 그림 10에서 그림 13은 재하상태에서 실시한 전기영동시험 후 의 공시체 할렬면의 염화물 이온의 침투상태이다. 그림의 좌측은 무하중 상태(R

＝0), 중앙은 R

＝30%의 압축응력이 작용했을 시, 우측은 R

＝60%가 작용시의 염화물 이온의 침투상태를 나타낸 다. 그림으로부터 무하중상태 및 압축응력이 작용한 상태에서는 거의 한결같이 평행방향으로 염화물 이온이 침투하고 있는 것을 알 수 있다. 하지만, 압축응력하의 상태에서는 단면전체에 있어서 염분침투 깊이가 무하중 상태와 비교해서 깊은 것을 알 수 있다.

즉, 압축응력의 작용에 의해 골재 및 모르타르 내에 발생한 마 이크로 크랙이 염분 침투 깊이의 증대에 크게 영향을 미쳤다고 추 측된다.

그림 10. 염화물이온의 침투상태(Plain)

그림 11. 염화물이온의 침투상태(BFS4,000-30)

그림 12. 염화물이온의 침투상태(BFS4,000-50)

그림 13. 염화물이온의 침투상태(BFS6,000-30)

4. 결 론

1) 하중을 고려한 염분침투성의 평가가 대단히 중요한 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 압축응력하에서 Plain콘크리트 에서는 47%정도, BFS콘크리트에서는 89%정도 증가 하는 것으로 나타났다.

2) 무하중 상태에서 BFS를 혼입한 콘크리트의 확산계수가 BFS 무혼입 콘크리트에 비해 적은 것이 확인되었다. 이러 한 영향은 압축응력이 발생하는 환경하에서도 같은 경향을 나타내었다.

3) 압축응력이 작용하는 환경 하에서 BFS콘크리트는 Plain콘 크리트와 같이 하중의 증가와 함께 확산계수가 증가하는 것 으로 확인 되었다. 또한, Plain콘크리트에 비해 압축하중의 영향을 크게 받는 것으로 확인 되었다.

4) BFS의 비표면적이 높을수록 확산계수가 작은 것으로 확인 되었고, 이러한 경향은 고응력 환경에서 현저히 나타나는 것이 확인되었다.

5) BFS의 치환율이 증가할수록 확산계수가 작은 것이 확인되 었다. 또한, 압축응력이 작용하는 환경 하에서 BFS의 치환 에 의한 염분침투성의 억제 효과가 더욱 더 현저히 나타나 는 것으로 확인되었다.

참 고 문 헌

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(접수 2009. 3. 5, 심사 2009. 3. 23, 게재확정 2009. 11. 21)

요 약

하중을 고려한 염분침투성의 평가가 대단히 중요한 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 압축응력하에서 Plain콘크리트에서는 47%정도, BFS콘크리트에서는 89%정도 증가 하는 것으로 나타났다. 무하중 상태에서 BFS를 혼입한 콘크리트의 확산계수가 BFS 무혼입 콘크리트에 비해 적은 것이 확인되었다. 이러한 영향은 압축응력이 발생하는 환경하에서도 같은 경향을 나타내었 다.

압축응력이 작용하는 환경 하에서 BFS콘크리트는 Plain콘크리트와 같이 하중의 증가와 함께 확산계수가 증가하는 것으로 확인 되었다. 또한, Plain콘크리트에 비해 압축하중의 영향을 크게 받는 것으로 확인 되었다. BFS의 비표면적이 높을수록 확산 계수가 작은 것으로 확인되었고, 이러한 경향은 고응력 환경에서 현저히 나타나는 것이 확인되었다. BFS의 치환율이 증가할수 록 확산계수가 작은 것이 확인되었다. 또한, 압축응력이 작용하는 환경 하에서 BFS의 치환에 의한 염분침투성의 억제 효과가 더욱 더 현저히 나타나는 것으로 확인되었다.

키워드 : 염분침투성, 확산계수, 고로슬래그, 압축응력, 전기영동시험