지중 환경하에서의 철근콘크리트 구조물의 열화인자별 한계수명 평가

• 영문명: Service-life Prediction of Reinforced Concrete Structures in Subsurface Environment
• 발행기관: 한국방사성폐기물학회
• 저자명: 권기정 정해룡 박주완
• 간행물 정보: 『Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (JNFCWT)』Vol.14 No.1, 11~19쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2016.03.31

국문 초록

본 연구에서는 월성 중₩저준위방사성폐기물 처분시설의 내구성 및 한계수명을 예측하였다. 처분시설은 6개의 사일로로 구성되어 있으며 지하수 포화대에 위치하고 있어 주변 지하수와 화학적 침식 등에 의한 열화에 노출되어 있으며, 장시간이 흐르면 수리적 방벽으로서의 역할을 상실할 것으로 예상된다. 각각의 인자에 대한 열화시간을 평가한 결과 황산염 및 마그네슘에 의한 콘크리트 열화속도는 1.308×10-3 cm/yr로 48,000 년 이상인 것으로 나타났으며, 수산화칼슘 침출에 의한 영향은1,000 년의 기간 경과에서 수산화칼슘 유출 깊이는 1.5 cm이하로 상당히 오랜 시간이 소요되는 것으로 나타났다. 마지막으로 염해에 의한 철근 부식의 경우 철근 부식개시기간이 1,648 년으로, 최종적으로 구조물이 한계수명 상태에 도달하는 시간은 2,288 년인 것으로 예측되어 가장 민감한 인자로 평가되었다.

영문 초록

This paper focuses on the estimation of durability and service-life of reinforced concrete structures in Wolsong Low- and intermediate-level wastes Disposal Center (WLDC) in Korea. There are six disposal silos located in the saturated environment. The silo concrete is degraded due to reactions with groundwater and chemical attacks, and finally it will lose its properties as a transport barrier. The infiltration of sulfate and magnesium, leaching of potassium hydroxide, and chlorine induced corrosion are the most significant factors for degradation of reinforced concrete structure in underground environment. From the result of evaluation of the degradation time for each factor, the degradation rate of the reinforced concrete due to sulfate and magnesium is 1.308×10-3 cm/yr, and it is estimated to take 48,000 years for full degradation while potassium hydroxide is leached in depth of less than 1.5 cm at 1,000 years after the initiation of degradation. In case of chlorine induced corrosion, it takes 1,648 years to initiate corrosion in the main reinforced bar and 2,288 years to reach the lifetime limit of the structural integrity, and thus it is evaluated as the most significant factor.

키워드

공학적방벽 콘크리트 열화 수치해석모델 한계수명 철근부식 Radioactive waste Disposal Engineered barrier Concrete degradation Numerical analysis model Service life Steel corrosion