국내 강관두께 부식대 공제값 제안 연구용역

1. 국내 강관두께 부식대 공제값 제안 연구용역 2011. 11. 30

2. CONTENTS 서 론 강관말뚝의 부식현상 결론 및 대책방안 각국의 강재 부식대 공제값 국내 토양환경조사 및 분석

3. 서 론

4. 과업의 내용 ◆ 부식대 공제값 국 내 : 부식대공제값으로2mm사용 선진국 : 특수한 환경을 제외하고는 부식대공제값으로1mm사용 ◆ 과업의 내용 인천대교 - 부식 이론 문헌 조사 국내 현황 (시방서 분석) 국외 현황 (일본, 미국, 유럽 등) - 국내 토질환경조사 및 분석 국내 토질환경조사 국외 기준 적용 및 분석 - 국내 부식대공제값 검토 서해대교 송도국제금융센터

5. 과업기간 및 연구진 ◆ 과업기간 연구기간 : 2009.09 ~ 2011.12 (??개월) ◆ 연구진 책임연구원/참여연구원 : 연세대학교 교수 (공학박사) 정 상 섬 한국도로공사 도로교통연구원 차장 (공학박사)전 경 수 한국도로공사 수석연구원 (공학박사) 김 낙 영 자문위원 : 한국건설기술연구원 선임연구원 (공학박사)김 영 석 삼성물산 Master (공학박사) 조 천 환 인천대교 서해대교 송도국제금융센터

6. 강관말뚝의 부식현상

7. 중성 환경에서 강재의 부식현상 (용존산소 존재 시) ◆ 영향인자 : 용존 산소량, 온도, 유속

8. 용존산소량이 없는 환경에서 강재의 부식현상 ◆ 영향인자 : SRB(Sulfate Reducing Bacteria), Sulfate, SO42-

9. 강재의 부식 원인 ◆ 환경 인자의 영향 ◆ 토양 미생물에 의한 부식 : 유화수소에 의해 강의 부식 촉진. ◆ 토양중의 성분: 산소, 산, 박테리아, 탄산가스는 강의 부식 촉진. ◆ 미주전류에 의한 부식 ◆ 토양 중 산소: 산소량이 많으면 부식속도 증대. ◆ 토양의 pH : pH가 낮으면 부식속도 증대.

10. 강재의 부식 원인 ◆ 강재료 인자의 영향 ◆ 용접 : 용접부에 따라 금속조직이 달라 부식 정도 차이. ◆ 강재성분 ∴ 부식 발생 원인 : 환경 인자가 재료 인자보다 우세 ◆ 밀스케일 : 밀스케일에 의한 보호 작용.

11. 실제 부식 사례

12. 실제 부식 사례

13. 각국의 강재 부식대 공제값

14. 일본기준 ◆ 강말뚝의 부식영역 및 방식법에 관한 규정 (건축)

15. 일본기준 ◆ 강말뚝의 부식영역 및 방식법에 관한 규정 (토목①)

16. 일본기준 ◆ 강말뚝의 부식영역 및 방식법에 관한 규정 (토목②)

17. 일본기준 ◆ 강말뚝의 부식영역 및 방식법에 관한 규정 (항만,어항)

18. 일본기준 ◆ 강말뚝의 부식영역 및 방식법에 관한 규정 (항만,어항)

19. 유럽기준 ◆ 토중 강관말뚝과 시트파일의 부식 두께 – Eurocode (2007)

20. 유럽기준 ◆ 해수 또는 담수속에 있는 강관말뚝과 시트파일의 부식 두께 – Eurocode (2007)

21. 미국기준 ◆ AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (2004) ※ Corrosion / Degradation of Soil Reinforcements for Mechanically Reinforced Stabilized Earth Walls and Reinforced Soil Slopes (National Highway Institute Office of Bridge Technology, 2003) 보고서도 위의 기준과 같다. ◆ Corrosion Guidelines (CALTRAN, 2003)

22. 미국기준 ◆ Structure Design Guidelines (Florida Department of Transportation, 2009) ※ Case 1 : 염화물2000ppm 초과, 저항성 1000ohm-cm초과 또는 pH 6.0미만 Case 2 : 염화물 2000ppm 미만, 저항성 5000ohm-cm초과 이고 pH는 4.9~6.0

23. 토양 부식성평가법 ◆ 독일공업규격(DIN50929-3, 1985)

24. 토양 부식성평가법 ◆ 독일공업규격(DIN50929-3, 1985)

25. 토양 부식성평가법 ◆ 독일공업규격(DIN50929-3, 1985)

26. 토양 부식성평가법 ◆ 독일공업규격(DIN50929-3, 1985) ※ B0 = Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + Z5 + Z6 + Z7 + Z8 + Z9 B1 = B0 + Z10 + Z11

27. 토양 부식성평가법 ◆ 미국국가규격(ANSI/AWWA C105/A21.5, 1972) ※유화물이 존재하고, Redox전위가 낮을 때는 3점을 가산한다.

28. 각국의 강재 부식대공제값정리

29. 종합 분석

30. 종합 분석

31. 종합 분석

32. 토양환경 조사개요 및 항목

33. 토양환경 조사 개요 조사 목적 조사 현황 • 국내지반의 부식가능성 분석을 위한 토양환경 조사 실시 • 선진국 부식대 공제값의 국내 적용을 위해 토양의 환경적 조건 필요 • 국내지반의 부식환경의 공통적 특징을 찾아 지역별(zone) 구분을 시도 • 유사 지질학적 지역을 구분하여 조사지역 선정 • 해안지역(3개)와내륙지역(17개)으로 구분 • 공업지역과 비공업지역 구분 • 전국 20개 지역을 대상으로 시료채취

34. 토양환경 조사지역 연안지역 내륙지역

35. 토양환경 조사지역

36. 토양환경조사 측정항목

37. 토양시료채취 토양시료 채취 채취시료

38. 수질시료채취 수질시료 채취 채취시료

39. 현장 성분측정 전기전도도 측정 pH 측정 산화환원전위 측정

40. 기본물성 측정 액성한계 측정 입도분석 유기물 함량 측정

41. pH 측정 토양 pH 측정 수질 pH 측정

42. 음이온 분석 토양시료 용출 황산, 염소이온 측정 질산이온 분석

43. 양이온(중금속) 분석 전처리 전처리 후 시료 Mg, Na 측정(ICP기기)

44. 황화물 분석 시료 전처리 황화물 측정

45. 토양환경 조사 결과

46. 토양 부식성평가법(미국국가규격,ANSI/AWWA) ※유화물이 존재하고, Redox전위가 낮을 때는 3점을 가산한다.

47. 지역별 수질분석 미국(ANSI)기준 평가 결과

48. 지역별 토양분석 미국(ANSI)기준 평가 결과

49. 부식성 종합평가 결과

50. 결론 및 대책방안