일반기술

철근보강 콘크리트 토대의 부식방지를 위한 혁신적인 설계방법

독일의 한 SME에서 개발한, 철근보강 콘크리트 토대의 부식방지를 위한 혁신적인 설계방법으로서 각 부식과정의 모델링에 기초한 것이다.과도한 기계적 응력에 의한 수동 및 능동보호메커니즘에 의한 약화를 방지하여 강철마스트 토대의 부식을 상당히 줄일 수 있다. 이 경우 토대의 수명단계를 정확히 파악해야 하며 각 단계에 따른 코팅 및 콘크리트몸체 보호방법을 마련해야 한다. 이를 통해 부식과정의 개시를 충분히 지연시키거나 그 정도를 줄일 수 있다.다양한 외부조건에 대하여 토대에 미치는 힘을 고려한다. 이를 위해 3차원 시뮬레이션 모델을 개발하였다.이 모델에 의할 때 토대 제작 직후 콘크리트의 경화단계에서 보호코팅 및 콘크리트에 과도한 기계적 응력이 발생할 확률이 가장 높았다.특히 콘크리트 경화공정에서 밤과 낮의 기온차에 의해 과도한 기계적 응력이 발생할 수 있는데, 이로 인해 보호코팅과 토대몸체가 특이한 방식으로 약화될 수 있다.새로 개발된 모델을 이용하면 마스트 강철 보강재와 콘크리트 사이를 특수 탄성 충진재로 밀봉하여 특정 모양 및 치수에 대한 스트레치간격을 외삽할 수 있게 되었다. 이러한 방법을 통해 콘크리트 경화공정에서 과도한 기계적 응력을 줄일 수 있게 되어 보호코팅이나 콘크리트에 손상이 발생하지 않게 되었다. 그밖에도 다른 원인으로 응력(기계적 또는 열적 응력)이 높아지는 경우에 스트레치 간격을 확보하여 보호 코팅과 콘크리트에 손상이 가지 않도록 할 수 있다.혁신적인 사항:강철보강 토대의 부식발생을 상당히 줄일 수 있게 되었다. 콘크리트의 화학적 특성을 변경하는 등의 다른 방법을 함께 이용함으로써 토대의 가동수명을 연장하거나 부식을 방지할 수 있다.주요장점:필요가동수명을 상당히 연장할 수 있다. 경우에 따라서는 재료사용량을 낮출 수 있다. 재료사용량의 감소와 관리수명 증가로 인해 환경피해가 감소된다. 통계적으로 건축오류가 줄어들었다. 실제적인 이점은 경우에 따라 다르다.