콘크리트의 중성화

시멘트는 다량의 CaOH를 함유하고 있어 수화되어 굳어져 접착제 역할을 하고 골재 및 물과 혼합되어 콘크리트를 형성한다. 첨가된 알칼리성 CaOH(pH 12~13)는 철근 표면에 부동태 피막을 형성하여 철근을 보호하고 철근의 부식을 억제합니다. 그러나 중화는 다음과 같은 이유로 발생합니다.

1) 공기 중의 CO2 이온 2) 염해(Cl 이온) 3) 산성비 4) 산성 토양과의 접촉 5) 화재

이러한 원인으로 인해 콘크리트 내부의 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 화학적으로 반응하여 탄산칼슘(CaCO3)을 형성하고 콘크리트의 알칼리성을 잃습니다(pH값이 8.5~10으로 감소). 이 현상을 콘크리트 중화라고합니다. 즉, 콘크리트의 중화를 탄산화라고도 한다.

Ca(OH)₂＋CO₂→CaCO₃＋H₂O

중성화에 의해 pH가 11 이하가 되면 철근에 녹이 발생하고 이 녹으로 인해 철근이 약 2.5배 팽창하게 됩니다. 즉, 콘크리트의 중성화(pH 8.5~10)로 철근이 부식되면 철근의 산화(녹)에 의해 콘크리트에 팽창압력이 발생하고 이 팽창압력이 콘크리트의 응력을 초과하게 되면 균열이 발생하게 된다. 일어난다 일어난다. 이렇게 생긴 균열에 물과 이산화탄소가 들어가면 급속히 열화(열화)가 진행된다. 콘크리트의 중화 진행 정도를 확인하기 위해 페놀프탈레인의 1% 알코올 용액을 콘크리트에 분사하여 확인할 수 있다. 페놀프탈레인의 알칼리성 부분은 적자색으로 나타나므로 색이 변하지 않는 부분을 중화한 것으로 판단한다.