무도장 내후성 강 교량의 밀폐형 박스거더 내부의 부식에 대한 고찰

Abstract

내후성 강재는 대기환경에서 내식성이 우수하여 강교량의 재료로 많이 사용되고 있다. 그러나 내후성 강은 해수와 가까운 지역, 음지 및 습도가 높은 환경에서는 안정된 녹층이 형성되지 않고, 일반녹이 발생하고 있다. 따라서 열악한 대기환경을 가지는 일본에서는 무도장으로 사용하지 않고, 녹안정화 처리를 하고 있는 상황이다. 그러나 국내에서 건설된 내후성 강은 대부분 무도장으로 건설되었고, 건습의 주기적인 반복이 일어나기 어려운 밀폐형 박스거더형으로 건설되었다. 특히, 한강수변위에 건설된 강교량의 경우, 수분의 증발, 온도차에 의한 결로 및 우수에 의한 체수 등으로 내후성강의 부동태 피막형성에 해로운 영향을 미치고 있다. 이에 따라, 본 연구에서는 상수도 보호구역에 무도장 내후성 강으로 건설된 교량의 밀폐형 박스거더 내부의 부식 특성을 분석하기 위하여, 육안에 의한 관찰, 셀로판 테이프 시험, 강재 두께 측정, 표면 부식 전위측정, 채취한 녹의 전자현미경 분석 및 X선 회절 분석을 실시하였다. 분석을 통하여, 밀폐형 박스거더 내부에서 불안정녹층이 관찰되었으며, 특히, 상부 및 하부 플랜지의 경우 우수에 의한 체수, 결로 및 제설제에 의한 영향 등으로 부식 정도가 심하게 관찰되었다. 【Weather proof steels are used for steel bridges due to its high corrosion resistance under atmospheric conditions. However, instead of forming stabilized rust layers, general rust occurs on weather proof steels under high humidity condition close to seawater or shady places. In Japan, therefore, they perform rust stabilization treatment instead of unpainted treatment due to severe atmospheric conditions. However, most of domestic weather proof steels were constructed unpainted in the form of closed box-girder, which makes the periodical repetition of dry and wet hard to occur. For the steel bridges constructed on the Han river, the evaporation of water, dew condensation due to temperature change, and stagnant water due to rain affect harmfully on the formation of passive film on weather proof steels. Thus, in this research, in order to analyze corrosion properties inside the closed box-girder for the unpainted weather proof steel bridge in the waterworks safety zone, multiple ways of analysis such as observation with eyes, cellophane-tape test, steel thickness measurement, surface corrosion potential measurement, electron microscope analysis, and X-ray diffraction analysis of the rust were performed. As a result, unstable rust layer was observed inside the closed box-girder, and severe corrosion was observed on the top and bottom of the flanges due to the effects of stagnant water caused by rain, dew condensation, and de-icing materials.】